可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法技术

本发明专利技术涉及一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法。包括墙体钢架装置、加载架连接装置、抗侧移组件，墙体钢架装置包括加载梁、钢架墙体、钢架墙体支杆，钢架墙体两侧设置斜撑式钢架墙体支杆，钢架墙体支杆和钢架墙体的底部与剪力墙试件楼板固定连接，钢架墙体上通过其镂空部分的方钢管架体放置千斤顶，钢架墙体上部固定加载梁并通过加载梁端部的加载端头与加载连接装置连接；抗侧移组件包括固定钢架和抗侧移拉杆，抗侧移拉杆两端分别与固定钢架和墙体钢架装置中的钢架墙体支杆铰接；本发明专利技术可提高剪力墙试件的剪跨比，满足抗震性能试验对剪跨比大于3的要求，可对剪力墙试件施加轴向压力，满足剪力墙试验对不同轴压比的要求。

【技术实现步骤摘要】
可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法
本专利技术涉及装配式钢管混凝土组合剪力墙抗震性能试验，具体是一种可提高剪力墙试件剪跨比以满足抗震性能试验要求，并可施加轴力的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法。
技术介绍
随着现代建筑工业化程度的提高，预制装配式结构在建筑领域得到了越来越广泛的应用，其应用范围从中低层向高层、超高层结构发展。相比现浇混凝土结构施工噪声大、污染严重、人工劳动量大、施工周期较长的劣势，预制装配式混凝土结构有很大的潜能与研发价值。装配整体式结构经历了三个时期的发展变化：早期的预制混凝土大板结构，无粘结后张拉预应力预制混凝土结构，现代的预制叠合剪力墙结构。在剪力墙结构中，其加强部位承受的荷载最大，因此底部两层是我们进行试验研究及理论分析的重点。许多专家学者也针对装配整体式结构的抗震性能进行研究，但是墙体试件的剪跨比往往不易满足，为尽可能真实模拟剪力墙结构的抗震性能，因此需要多功能的加载架的研制以满足试验与工程要求。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架及试验方法，在进行不同轴压比、不同剪跨比的预制剪力墙体的研究过程中，利用该试验加载架进行试验，可以方便对墙体施加不同的轴力，同时提高剪力墙试件的剪跨比，满足试验对于剪跨比大于3的要求；在很大程度上降低了墙体试件的制作高度，节约了成本、时间和人力，也便于试验墙体的吊装；另外，该加载架具有可拆卸重复利用的优点，符合现代绿色生产和可持续发展的要求。本专利技术采用的技术方案是：一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，包括抗侧移组件、加载连接装置、墙体钢架装置，抗侧移组件包括一个固定钢架和两根抗侧移拉杆，抗侧移拉杆两端分别与固定钢架和墙体钢架装置中的钢架墙体支杆铰接；墙体钢架装置包括加载梁、钢架墙体、钢架墙体支杆，钢架墙体两侧设置斜撑式钢架墙体支杆，钢架墙体支杆底部和钢架墙体底部分别与剪力墙试件楼板固定连接，钢架墙体上通过其镂空部分的方钢管架体放置千斤顶，钢架墙体上部固定加载梁并通过加载梁端部的加载端头与加载连接装置连接。上述可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架的试验方法，按下述步骤进行：a．按照试验要求设计并加工制作抗侧移组件、加载连接装置和墙体钢架装置；b．将抗侧移组件中的固定钢架通过地锚螺栓固定在地面上，方向与作动器加载方向垂直，然后将抗侧移拉杆一端铰接在固定钢架上的单向铰上；c．将剪力墙试件吊装就位并固定，然后通过剪力墙试件上焊接的法兰与墙体钢架装置上焊接的法兰对墙体钢架装置进行定位，确定与剪力墙试件楼板进行螺栓连接的横向固定钢板上的螺栓孔位置，并在剪力墙试件楼板上做标记；然后再将墙体钢架装置卸下，在剪力墙试件楼板上的标记处用冲击钻打贯穿孔；最后再将墙体钢架装置吊装就位，使钢架墙体底部的连接短柱连同圆形钢板深入到剪力墙试件楼板预留的圆形孔洞中；通过横向固定钢板、法兰与剪力墙试件楼板连接，通过竖向固定钢板上的单向铰实现与抗侧移拉杆另一端铰接；d.将灌浆料灌注到剪力墙试件楼板预留的圆形孔洞中，实现连接短柱与剪力墙试件的连接，并保证剪力墙试件与墙体钢架装置之间的剪力传递；e.将千斤顶放置到千斤顶卡槽内，再通过反力板与拉杆对剪力墙试件施加轴向压力；f.通过控制MTS作动器对剪力墙试件进行低周往复加载试验。本专利技术上述技术方案，在抗侧移组件确保剪力墙试件沿墙体方向进行加载的情况下，通过作动器可对试件施加往复推拉荷载。墙体钢架装置通过底部的固定钢板分别与预制剪力墙楼板和抗侧移拉杆相连；连接短柱底部的圆形钢板通过灌浆料与剪力墙试件可靠连接，以保证加载架与剪力墙之间良好的剪力传递。通过调节加压组件中千斤顶的压力，对墙体施加不同的轴向压力，以满足试验中试件不同轴压比的要求。采用上述技术方案的本专利技术，与现有技术相比，其突出的特点是：进行不同轴压比剪力墙抗震性能试验研究时，可以在满足剪跨比要求的情况下有效的减小试件的设计高度，从而较小试件制作的工作量，并可以节约试验材料、降低成本；另外，还可以减小试件的质量，使试件吊装、试验进行的更加方便、快速。通过该试验装置可以轻松、方便的对剪力墙试件施加轴向压力，满足剪力墙试验对不同轴压比的要求。作为优选，本专利技术所述的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，更进一步的技术方案是：固定钢架由双层槽钢焊接成的两排桁架、焊接在两排桁架之间的两根方钢管构成，两排桁架通过地锚螺栓固定在地面上，两根方钢管上通过固定钢板间隔安装两个铰接座，抗侧移拉杆一端与所述的铰接座铰接，该铰接座是使抗侧移拉杆仅可沿作动器加载方向单向转动的单向铰；抗侧移拉杆的另一端同样铰接一个所述的单向铰，抗侧移拉杆通过所述的单向铰与墙体钢架装置中的钢架墙体支杆铰接。钢架墙体支杆为方钢管，钢架墙体支杆上部与钢架墙体的方钢管架体焊接固定，钢架墙体支杆底端分别焊接竖向固定钢板和横向固定钢板，竖向固定钢板与单向铰的底座钢板螺栓连接；横向固定钢板通过剪力墙试件楼板上的贯穿孔与剪力墙试件楼板螺栓连接。钢架墙体的主体是方钢管架体，方钢管架体由方钢管与钢板焊接而成，通过方钢管中灌注灌浆料、方钢管与钢板之间灌注C60自密实混凝土形成钢架墙体，方钢管架体底部两端焊接法兰，钢架墙体通过法兰与剪力墙试件楼板上焊接的法兰螺栓连接。方钢管架体下部焊接有两根短钢管，两根短钢管中通过灌注灌浆料形成钢架墙体底部的两根连接短柱，连接短柱底部焊接有圆形钢板，连接短柱底部连同圆形钢板深入到剪力墙试件楼板预留的圆形孔洞中，并通过灌注灌浆料与剪力墙试件连接。钢架墙体的方钢管架体上焊接千斤顶卡槽，千斤顶放置在千斤顶卡槽中，千斤顶配置反力板，通过反力板与拉杆对剪力墙试件施加轴力。加载梁为焊接在方钢管架体顶部的方钢管，加载端头为焊接在方钢管端头的连接钢板，加载端头与加载连接装置的加载连接器螺栓连接。附图说明图1是本专利技术实施例的试验加载架在试验状态下的立体结构示意图；图2是图1中抗侧移组件的立体结构示意图；图3是图1中抗侧移组件的侧视结构示意图；图4是图1中墙体钢架装置立体结构示意图；图中：1-抗侧移组件，2-加载连接装置，3-墙体钢架装置，4-固定钢架，5-抗侧移拉杆，6-固定钢板，7-底座钢板，8-加载梁，9-钢架墙体，10-钢架墙体支杆，11-千斤顶，12-连接短柱，13-圆形钢板，14-加载端头，15-法兰，16-竖向固定钢板，17-横向固定钢板，18-千斤顶卡槽，19-单向铰，20-剪力墙试件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步阐述，但实施例不对本专利技术构成任何限制。参见图1，可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，由抗侧移组件1、加载连接装置2、墙体钢架装置3三部分组成。参见图1、图2、图3，抗侧移组件1由一个固定钢架4和两根抗侧移拉杆5组成，固定钢架4由双层槽钢焊接成的两排桁架、焊接在两排桁架之间的两根方钢管构成，两排桁架通过地锚螺栓固定在地面上，两根方钢管上通过固定钢板6间隔安装两个铰接座，抗侧移拉杆5一端与铰接座铰接，该铰接座是使抗侧移拉杆5仅可沿作动器加载方向单向转动的单向铰19；抗侧移拉杆5的另一端同样铰接一个单向铰19。参见图1、图4，墙体钢架装置3由加载梁8、钢架墙体9、钢架墙体支杆10组成，钢架墙体支杆10呈斜撑式设置在钢架墙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，包括抗侧移组件（1）、加载连接装置（2）、墙体钢架装置（3），其特征在于：抗侧移组件（1）包括一个固定钢架（4）和两根抗侧移拉杆（5），抗侧移拉杆（5）两端分别与固定钢架（4）和墙体钢架装置（3）中的钢架墙体支杆（10）铰接；墙体钢架装置（3）包括加载梁（8）、钢架墙体（9）、钢架墙体支杆（10），钢架墙体（9）两侧设置斜撑式钢架墙体支杆（10），钢架墙体支杆（10）底部和钢架墙体（9）底部分别与剪力墙试件楼板固定连接，钢架墙体（9）上通过其镂空部分的方钢管架体放置千斤顶（11），钢架墙体（9）上部固定加载梁（8）并通过加载梁（8）端部的加载端头（14）与加载连接装置（2）连接。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，包括抗侧移组件（1）、加载连接装置（2）、墙体钢架装置（3），其特征在于：抗侧移组件（1）包括一个固定钢架（4）和两根抗侧移拉杆（5），抗侧移拉杆（5）两端分别与固定钢架（4）和墙体钢架装置（3）中的钢架墙体支杆（10）铰接；墙体钢架装置（3）包括加载梁（8）、钢架墙体（9）、钢架墙体支杆（10），钢架墙体（9）两侧设置斜撑式钢架墙体支杆（10），钢架墙体支杆（10）底部和钢架墙体（9）底部分别与剪力墙试件楼板固定连接，钢架墙体（9）上通过其镂空部分的方钢管架体放置千斤顶（11），钢架墙体（9）上部固定加载梁（8）并通过加载梁（8）端部的加载端头（14）与加载连接装置（2）连接。2.根据权利要求1所述的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，其特征在于：固定钢架（4）由双层槽钢焊接成的两排桁架、焊接在两排桁架之间的两根方钢管构成，两排桁架通过地锚螺栓固定在地面上，两根方钢管上通过固定钢板（6）间隔安装两个铰接座，抗侧移拉杆（5）一端与所述的铰接座铰接，该铰接座是使抗侧移拉杆（5）仅可沿作动器加载方向单向转动的单向铰（19）；抗侧移拉杆（5）的另一端同样铰接一个所述的单向铰（19），抗侧移拉杆（5）通过所述的单向铰（19）与墙体钢架装置（3）中的钢架墙体支杆（10）铰接。3.根据权利要求2所述的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，其特征在于：钢架墙体支杆（10）为方钢管，钢架墙体支杆（10）上部与钢架墙体（9）的方钢管架体焊接固定，钢架墙体支杆（10）底端分别焊接竖向固定钢板（16）和横向固定钢板（17），竖向固定钢板（16）与单向铰（19）的底座钢板（7）螺栓连接；横向固定钢板（17）通过剪力墙试件楼板上的贯穿孔与剪力墙试件楼板螺栓连接。4.根据权利要求1所述的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，其特征在于：钢架墙体（9）的主体是方钢管架体，方钢管架体由方钢管与钢板焊接而成，通过方钢管中灌注灌浆料、方钢管与钢板之间灌注C60自密实混凝土形成钢架墙体（9），方钢管架体底部两端焊接法兰（15），钢架墙体（9）通过法兰（15）与剪力墙试件楼板上焊接的法兰螺栓连接。5.根据权利要求4所述的可拆卸重复利用剪力墙抗震性能试验加载架，其特征在于：方钢管架体下部焊接有两根短钢管，两根短钢管中通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建伟，苏幼坡，韩玉涛，闫文赏，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：发明
国别省市：河北;13