足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置制造方法及图纸

技术编号:20565513 阅读:30 留言:0更新日期:2019-03-14 08:16
本发明专利技术涉及框架结构试验装置,特别是一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置。包括长方形的实验台座,实验台座上设有自反力底座,实验台座的一端设有与自反力底座相对应的反力墙;自反力底座的上方设有底部固定机构,自反力底座两端的外侧分别设有端面固定机构;底部固定机构的上方设有竖向力加载系统;反力墙的内侧设有与竖向力加载系统相对应的水平力加载装置;自反力底座的前、后侧分别对称设有侧向限位装置;自反力底座的外端设有测量系统,测量系统包括固定立杆,位移传感器安装在固定立杆上。简单方便,实用性强,能够进行拟动力加载试验,试验结果准确,能够有效控制一榀框架抗震性能试验时的侧向偏移。

Seismic Performance Loading and Lateral Limiting Device of Full-scale Frame Structures

The invention relates to a frame structure test device, in particular to a full-scale frame structure anti-seismic performance loading and lateral limit device. Including rectangular experimental pedestal, the experimental pedestal is equipped with a self-reaction pedestal, one end of the experimental pedestal is equipped with a reaction wall corresponding to the self-reaction pedestal; the upper end of the self-reaction pedestal is equipped with a bottom fixing mechanism, and the outer side of the two ends of the self-reaction pedestal is equipped with end fixing mechanisms respectively; the upper end of the bottom fixing mechanism is equipped with a vertical force loading system; the inner side of the reaction wall is equipped with a vertical force. The horizontal force loading device corresponding to the loading system; the front and rear sides of the self-reaction base are symmetrically equipped with lateral limit devices; the outer end of the self-reaction base is equipped with a measuring system, which includes a fixed pole, and the displacement sensor is installed on the fixed pole. Simple, convenient and practical. It can carry out pseudo-dynamic loading test. The test results are accurate and can effectively control the lateral displacement of a frame during seismic performance test.

【技术实现步骤摘要】
足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置
本专利技术涉及框架结构试验装置,特别是一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置。
技术介绍
框架结构具有空间分隔灵活,自重轻,施工周期短等优点,广泛应用在多层建筑,以往的震害表明,框架结构在地震作用下的破坏较为严重,因此对于其抗震性能的研究是非常有必要的。目前对于框架结构抗震性能的研究大多以节点性能研究或振动台试验为主,而足尺一榀框架结构抗震性能的研究较少,主要原因在于试验装置复杂,一榀框架易发生侧向倾斜,导致试验结果与实际存在偏差。为研究足尺框架结构的抗震性能,需要一种简单方便,实用性强,可有效控制一榀框架侧向偏移的抗震性能试验加载装置。
技术实现思路
本专利技术旨在解决的技术问题是提供一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,为足尺一榀框架结构抗震性能提供准确的实验数据。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是:一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,包括长方形的实验台座,实验台座上设有自反力底座,实验台座的一端设有与自反力底座相对应的反力墙;自反力底座的上方设有底部固定机构,自反力底座两端的外侧分别设有端面固定机构;底部固定机构的上方设有竖向力加载系统;反力墙的内侧设有与竖向力加载系统相对应的水平力加载装置;自反力底座的前、后侧分别对称设有侧向限位装置;自反力底座的外端设有测量系统,测量系统包括固定立杆,位移传感器安装在固定立杆上。采用上述技术方案的本专利技术与现有技术相比,有益效果是:简单方便,实用性强,能够进行拟动力加载试验,试验结果准确,能够有效控制一榀框架抗震性能试验时的侧向偏移。进一步的,本专利技术的优化方案是:自反力底座是条形的钢板,自反力底座置于实验台座的横向中心线上,自反力底座与实验台座固接。底部固定机构包括多组固定组件,每组固定组件包括压梁和压杆,压梁为长方形的焊接构件,压梁的两端设有连接孔,压杆的上端穿过压梁的连接孔并与压梁固接,压杆的下端与实验台座固接。端面固定机构包括固定架、端面反力座、千斤顶和垫板,固定架为三角形的焊接构件,固定架的水平部与实验台座固接,固定架的垂直部的内侧与端面反力座固接,端面反力座为矩形的焊接构件,端面反力座的内侧安装螺旋千斤顶,螺旋千斤顶的内端设有垫板。竖向力加载系统包括均匀布置的三组竖向力加载机构,每组竖向力加载机构包括液压千斤顶、自反力加载头、自反力底座、自反力连接杆和连接铰链;自反力连接杆的下端通过连接铰链与自反力底座连接,自反力连接杆的上端与自反力加载头固接,自反力加载头是焊接构件,自反力加载头的下表面设有液压千斤顶。水平力加载装置包括MTS作动器、前水平连接件、后水平连接件和水平连接杆,MTS作动器的外端通过MTS底座与反力墙固接,MTS作动器的内端与前水平连接件的一端固接,前水平连接件的另一端通过水平连接杆与后水平连接件固接,前水平连接件和后水平连接件是焊接构件。侧向限位装置包括反力架、第一固定横梁、齿条千斤顶、滚轴、千斤顶水平连接件和第二固定横梁,反力架为焊接构件,反力架的下端与实验台座固接,反力架分别位于自反力底座的前端、中部和后端,反力架的中部和上部分别安装水平的第一固定横梁和第二固定横梁,第一固定横梁和第二固定横梁的内侧分别安装水平的齿条千斤顶,齿条千斤顶的尾端与分别与第一固定横梁和第二固定横梁固接,齿条千斤顶为多个均匀布置,齿条千斤顶的前端设有滚轴,千斤顶水平连接件分别与齿条千斤顶固接。齿条千斤顶的前端为U形结构,滚轴置于该U形结构内。位移传感器是高精度拉线位移传感器,位移传感器的一端固定于固定立杆上,位移传感器的另一端固定于试件测点处。自反力底座的两侧分别对称设有三角形的固定支架,固定支架的底部与实验台座固接,每侧的两个固定支架的上部分别与同侧的第一固定横梁固定连接,两侧相对的固定支架的中部通过型钢保护架连接。附图说明图1是本专利技术实施例的正视结构示意图;图2是本专利技术实施例的侧视结构示意图;图3是本专利技术实施例的俯视结构示意图;图4是本专利技术实施例的水平力加载装置正视结构示意图;图5是本专利技术实施例的竖向力加载装置正视结构示意图;图6是本专利技术实施例的测量装置正视结构示意图;图7是本专利技术实施例的侧向限位装置俯视结构示意图;图8是本专利技术实施例的侧向限位装置侧视结构示意图;图9是本专利技术实施例的底部固定机构和端面固定机构等轴侧结构示意图;图10是本专利技术实施例的底部固定机构和端面固定机构俯视结构示意图;图中:MTS作动器1;前水平连接件2;后水平连接件3;水平连接杆4;反力墙5;MTS底座6;试验台座7;试件8;自反力加载头9;自反力底座10;自反力连接杆11;连接铰链12;液压千斤顶13;固定架14;端面反力座15;螺旋千斤顶16;垫板17;压梁18;压杆19;固定立杆20;拉线位移传感器21;反力架22;固定支架23;第一固定横梁24;齿条千斤顶25;滚轴26;第一水平连接件27;型钢保护架28;第二固定横梁29。具体实施方式下面结合附图和实施例详述本专利技术。参加图1、图2、图3,一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,由反力墙5、实验台座7、反力底座10、底部固定机构、端面固定机构、水平力加载装置、侧向限位装置和测量系统构成。实验台座7为长方形,实验台座7上均布四排纵向的安装孔,每排两列,安装孔用于与各个零部件连接。实验台座7的上表面的中部安装自反力底座10,自反力底座10是条形的钢板,自反力底座10置于实验台座7的横向中心线上,自反力底座10与实验台座7通过螺栓连接。实验台座10的左端安装竖向的反力墙5,反力墙5与自反力底座10相对应。自反力底座10的上方设有底部固定机构(图9、图10所示),底部固定机构由六组固定组件构成,每组固定组件由压梁18和两个压杆19构成。压梁18为长方形的槽钢焊接构件,压梁18由左槽钢、右槽钢、上连接板和下连接板构成,左槽钢和右槽钢的槽口相背设置,左槽钢和右槽钢之间设有间隙,左槽钢和右槽钢通过上连接板和下连接板焊接。上连接板和下连接板的两端加工有连接孔。试验时,将试件8放在自反力底座10上,将压梁18置于试件8底部横梁的上表面,两个压杆19的上端穿过压梁18的连接孔并与压梁18固定连接,压杆19的下端与实验台座7固定连接。试件8的两端各安装一组固定组件,其余四组均匀布置。通过压杆19和压梁18将试件8与试验台座7固定,避免试件8的底座在加载过程中发生翘起现象。自反力底座两端的外侧分别设有端面固定机构(图9、图10所示),端面固定机构由固定架14、端面反力座15、螺旋千斤顶16和垫板17构成。固定架14为三角形的焊接构件,每个端面固定机构的固定架14为两个,并列布置,固定架14的水平部与实验台座7通过螺栓连接,固定架14的垂直部的内侧与端面反力座15通过螺栓连接。端面反力座15为长方形的焊接构件,端面反力座15由两块平行的钢板和钢板之间的筋板焊接构成,端面反力座15的内侧安装螺旋千斤顶16,螺旋千斤顶16的内端安装垫板17,垫板17与试件8端面的底部接触,垫板17布置在螺旋千斤顶16与试件8底座之间,防止由于千斤顶16头部面积过小,试件8底座发生局部破坏。在试验时,端面固定机构避免试件8在加载过程中发生水平方向的移动,正式加载前首先施加一定的预应力,螺旋千斤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,包括长方形的实验台座,其特征在于:实验台座上设有自反力底座,实验台座的一端设有与自反力底座相对应的反力墙;自反力底座的上方设有底部固定机构,自反力底座两端的外侧分别设有端面固定机构;底部固定机构的上方设有竖向力加载系统;反力墙的内侧设有与竖向力加载系统相对应的水平力加载装置;自反力底座的前、后侧分别对称设有侧向限位装置;自反力底座的外端设有测量系统,测量系统包括固定立杆,位移传感器安装在固定立杆上。

【技术特征摘要】
1.一种足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,包括长方形的实验台座,其特征在于:实验台座上设有自反力底座,实验台座的一端设有与自反力底座相对应的反力墙;自反力底座的上方设有底部固定机构,自反力底座两端的外侧分别设有端面固定机构;底部固定机构的上方设有竖向力加载系统;反力墙的内侧设有与竖向力加载系统相对应的水平力加载装置;自反力底座的前、后侧分别对称设有侧向限位装置;自反力底座的外端设有测量系统,测量系统包括固定立杆,位移传感器安装在固定立杆上。2.根据权利要求1所述的足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,其特征在于:自反力底座是条形的钢板,自反力底座置于实验台座的横向中心线上,自反力底座与实验台座固接。3.根据权利要求1所述的足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,其特征在于:底部固定机构包括多组固定组件,每组固定组件包括压梁和压杆,压梁为长方形的焊接构件,压梁的两端设有连接孔,压杆的上端穿过压梁的连接孔并与压梁固接,压杆的下端与实验台座固接。4.根据权利要求1所述的足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,其特征在于:端面固定机构包括固定架、端面反力座、千斤顶和垫板,固定架为三角形的焊接构件,固定架的水平部与实验台座固接,固定架的垂直部的内侧与端面反力座固接,端面反力座为矩形的焊接构件,端面反力座的内侧安装螺旋千斤顶,螺旋千斤顶的内端设有垫板。5.根据权利要求1所述的足尺框架结构抗震性能加载及其侧向限位装置,其特征在于:竖向力加载系统包括均匀布置的三组竖向力加载机构,每组竖向力加载机构包括液压千斤顶、自反力加载头、自反力底座、自反力连接杆和连接铰链;自反力连接杆的下端通过连接铰链与自反力底座连接,自反力连接杆的上端与自反力加载头固接,自反...

【专利技术属性】
技术研发人员:武立伟赵江山陈海彬姜虎
申请(专利权)人:华北理工大学
类型:发明
国别省市:河北,13

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