装配式异形柱结构加载装置及其试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种装配式异形柱结构加载装置及其试验方法，包括：左侧门架、右侧门架、压梁、柱支座、侧向支撑、作动器加载头、滚动摩擦支座、采集异形柱体位移的位移计和异形柱体的梁端固定装置；左侧门架与右侧门架平行；所述的门架包括门架梁和门架柱；压梁两端通过螺栓与门架梁相连接；作动器加载头一端连接作动器另一端连接异形柱体；位移计固定在与台座相连的竖向立柱上；门架梁固定在台座上；柱支座固定在台座上。本发明专利技术装配式异形柱结构加载装置及其试验方法，操作简便，易于安装，能够对L形，T形，十字形的不同截面装配式异形柱进行加载试验；试验数据准确，测量精度高。

Assembly type special-shaped column structure loading device and test method thereof

The invention relates to an assembly type structure with special-shaped column loading device and its test method, including: Liang Duan left and right fixing device of door frame door frame, beam, column pressure bearing, lateral support, displacement actuator loading head, rolling friction bearings, special-shaped column displacement acquisition and special-shaped column; on the left side of the door on the right side of the door frame and the frame in parallel; door frame comprises a door frame and door frame beam column; both ends are connected by bolt pressing beam and frame beam; the actuator loading head is connected to one end of the actuator is connected with the other end of the special-shaped column body; displacement meter is fixed on the vertical column and the pedestal connected on the door frame; fixed on the pedestal; the pedestal is fixed on the support column. The assembly type structure with special-shaped column loading device and its test method, simple operation, easy installation, able to L shape, T shape, different sections of the cruciform assembly type special-shaped column loading test; the test data is accurate, high precision measurement.

【技术实现步骤摘要】
装配式异形柱结构加载装置及其试验方法
本专利技术涉及装配式钢管混凝土异形柱的加载试验，具体的说，是涉及一种装配式异形柱结构加载装置及其试验方法。
技术介绍
装配式钢管混凝土异形柱结构中，节点及柱接头的受力性能直接决定结构的整体性能，因此，受力合理、施工方便的节点和接头是装配式混凝土结构设计的关键，是决定该结构形式能否推广应用的重要影响因素。预制异形柱结构是指异形柱体采用工厂预制，运输到施工现场进行组装的结构形式。该结构体系的预制率高，但接头的连接构造比较复杂、施工难度较大，难以保证完全等同于现浇异形柱结构，需要更多的结构抗震试验来验证其结构的可靠性。因此为了更好的开展装配式钢管混凝土异形柱节点的抗震性能试验，需要一种简单方便且有效的异形柱试验加载装置。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本专利技术提供一种保证钢管混凝土异形柱试验的顺利进行，构造简单、安装方便的装配式异形柱结构加载装置。本专利技术所采取的技术方案是：一种装配式异形柱结构加载装置，包括：左侧门架、右侧门架、压梁、柱支座、侧向支撑、作动器加载头、滚动摩擦支座、采集异形柱体位移的位移计和异形柱体的梁端固定装置；左侧门架与右侧门架平行；所述的门架包括门架梁和门架柱；压梁两端通过螺栓与门架梁相连接；压梁两端的上表面与门架梁的下表面相贴合；压梁垂直于左侧门架和右侧门架；压梁位于左侧门架梁和右侧门架梁中间位置；压梁下方设置有滚动摩擦支座；作动器加载头一端连接作动器另一端连接异形柱体；位移计固定在与台座相连的立柱上；异形柱体的立柱下端设置在柱支座上；柱支座包括柱靴以及与柱靴相连接的柱支座底板；滚动摩擦支座下方设置有千斤顶；千斤顶的底座与异性柱体的立柱顶端接触；千斤顶的顶端与滚动摩擦支座的下表面相接触；所述门架梁固定在台座上；柱支座固定在台座上。所述立柱两端固定，立柱上端与压梁相连接，立柱下端与台座相连接；设置三个位移计，分别采集异性柱体的柱顶、柱中和柱脚处的位移。异形柱体的梁端固定装置包括梁支撑底座、拉压传感器、上下连接接头、上下紧固螺杆、以及两块连接板；所述梁支撑底座通过铰轴Ⅰ与下连接头相连；梁端用上下连接板和四条螺杆夹紧；所述上连接头与下连接板通过铰轴Ⅰ相连；所述拉压传感器通过上下连接紧固螺杆与上下连接头相连；上下连接紧固螺杆均设置正反扣，以更好地调节拉压传感器松紧度，避免加载前梁端受力；所述滚动摩擦支座包括圆柱滚轴、滑动板和固定板；固定板通过螺杆与压梁相连接；滑动板通过轴承Ⅱ悬挂在固定板上；滑动板和固定板之间设置圆柱滚轴。所述侧向支撑中的方钢管与斜支撑进行焊接连接，斜支撑利用螺杆固定在左侧门架和右侧门架上；侧向支撑前端的滚动轴承顶在异形柱体的侧边上；侧向支撑包括侧向调节组件、侧向加强板、方钢管和斜支撑。侧向加强板为两块15mm厚的铁板，其作用是加强侧向支撑的强度和刚度，为异形柱体提供足够大侧向支撑力，防止异形柱体的侧倾。侧向支撑的侧向调节组件由轴承定位板、加强钢筋、轴承组成，通过轴承定位板固定轴承Ⅱ，轴承定位板与调节长板相连，调节长板上设置两个调节孔，侧向调节组件在固定长板上自由滑动，通过侧向调节组件的伸缩，调整伸出量，以适应各种尺寸的异形柱体。作动器加载头由前钢板、后钢板、连接板、加劲肋Ⅰ、加劲肋Ⅱ和4根螺杆组成；钢板厚度为30mm，螺杆直径为42mm。前钢板和后钢板之间通过加劲肋进行焊接连接，前钢板与作动器连接，后钢板与连接板通过螺杆进行连接，夹住异形柱体，以通过作动器施加水平推力和拉力。门架柱由两个槽钢中间焊接缀板拼接而成，槽钢中间开孔用以连接门架梁；门架底座由钢板焊接而成，底座两边对称开孔，并由螺栓固定在台座上；门架梁由钢板焊接而成，梁的两端开孔并用螺栓连接在门架柱上。一种装配式异形柱结构加载装置的装配式异形柱试验方法，包括如下步骤：a．根据异形柱体设计高度，调整作动器位置，使作动器与异形柱体加载端处于同一水平高度；组装左侧门架、右侧门架和压梁，并调整压梁位置，使异形柱体处于压梁正下方；安装滚动摩擦支座，使滚动摩擦支座与压梁固定，并调整滚动摩擦支座位置，使滚动摩擦支座与异形柱体的形心同轴；b．根据异形柱体设计尺寸，调整柱体与柱支座底板和梁支撑底座位置，柱支座底板和梁支撑底座采用螺杆固定于台座上；安装柱靴，并吊装异形柱体，调整柱靴上的调节螺母，使异形柱体到达指定位置，并拧紧调节螺母以固定异形柱体；安装异形柱体的梁端固定装置，异形柱体紧固后将拉压传感器与梁支撑底座利用铰轴和紧固螺杆连接，调整上下紧固螺杆，使梁端处于较小的拉应力状态，以保证异形柱体稳定；c．固定侧向支撑，调节调节组件使滚动轴承顶住异形柱体楼板侧边；组装异形柱体与作动器连接板，拧紧螺杆，使作动器和异形柱体紧密连接，以提供水平荷载；安装异形柱顶端的千斤顶，使千斤顶轴心处于异形柱体形心的位置，以提供异形柱体的轴向力；固定位移计支撑立柱，并调整三个位移计的位置，以测量异形柱体柱顶、柱中和柱脚处位移值。d．加载过程中，首先通过千斤顶施加轴向力，以模拟上层建筑的自重；通过作动器施加水平推力和拉力，通过位移计测量异形柱体顶部和底部的相对位移，得到柱顶的力-位移曲线，以绘制异形柱体的滞回曲线和骨架曲线，反应异形柱体的抗震和耗能性能；通过柱顶、柱中、柱脚的位移值，可以得出异形柱体的层间位移角，以及计算出异形柱体的延性系数，以评价异形柱体的延性性能。本专利技术相对现有技术的有益效果：本专利技术装配式异形柱结构加载装置，操作简便，易于安装，能够对L形，T形，十字形的不同截面异形柱进行加载试验；试验数据准确，测量精度高。附图说明图1是本专利技术装配式异形柱结构加载装置正视图；图2是本专利技术装配式异形柱结构加载装置侧视图；图3是本专利技术装配式异形柱结构加载装置俯视图；图4是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的柱支座的正视图；图5是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的柱支座的侧视图；图6是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的梁支座的正视图；图7是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的梁支座的侧视图；图8是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的滚动摩擦支座装置的示意图；图9是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的侧向支撑的结构示意图；图10是图9的1-1剖面示意图；图11是本专利技术装配式异形柱结构加载装置的作动器加载头结构示意图。附图中主要部件符号说明：1、左侧门架2、右侧门架3、压梁4、柱靴5、柱支座底板6、梁支撑底座7、铰轴Ⅰ8、拉压传感器9、作动器加载头10、铰轴Ⅱ11、滚动摩擦支座12、侧向支撑13、作动器14、千斤顶15、异形柱体16、反力墙17、台座18、下连接头19、下连接紧固螺杆20、上连接紧固螺杆21、上连接头22、下连接板23、上连接板24、调节螺母25、立柱26、位移计27、方钢管28、侧向加强板29、调节组件30、圆柱滚轴31、滑动板32、固定板33、轴承Ⅰ、34、轴承Ⅱ35、轴承定位板36、固定长板37、调节孔38、斜支撑39、加强钢筋40、调节长板41、前钢板42、后钢板43、连接板44、加劲肋Ⅰ45、加劲肋Ⅱ46、螺杆。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细的说明：附图1-11可知，一种装配式异形柱结构加载装置，包括：左侧门架1、右侧门架2、压梁3、柱支座、侧向支撑12、作动器加载头9、滚动摩擦支座11、采集异本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配式异形柱结构加载装置，其特征在于，包括：左侧门架(1)、右侧门架(2)、压梁(3)、柱支座、侧向支撑(12)、作动器加载头(9)、滚动摩擦支座(11)、采集异形柱体(15)位移的位移计(26)和异形柱体的梁端固定装置；左侧门架(1)与右侧门架(2)平行；所述的门架包括门架梁和门架柱；压梁(3)两端通过螺栓与门架梁相连接；压梁(3)两端的上表面与门架梁的下表面相贴合；压梁(3)垂直于左侧门架和右侧门架；压梁(3)位于左侧门架梁和右侧门架梁中间位置；压梁下方设置有滚动摩擦支座(11)；作动器加载头(9)一端连接作动器(13)另一端连接异形柱体(15)；位移计(26)固定在与台座(17)相连的立柱(25)上；异形柱体(15)的立柱下端固定在柱支座上；柱支座包括柱靴(4)以及与柱靴(4)相连接的柱支座底板(5)；滚动摩擦支座(11)下方设置有千斤顶(14)；千斤顶(14)的底座与异形柱体(15)的立柱顶端接触；千斤顶(14)的顶端与滚动摩擦支座(11)的下表面相接触。

【技术特征摘要】
1.一种装配式异形柱结构加载装置，其特征在于，包括：左侧门架(1)、右侧门架(2)、压梁(3)、柱支座、侧向支撑(12)、作动器加载头(9)、滚动摩擦支座(11)、采集异形柱体(15)位移的位移计(26)和异形柱体的梁端固定装置；左侧门架(1)与右侧门架(2)平行；所述的门架包括门架梁和门架柱；压梁(3)两端通过螺栓与门架梁相连接；压梁(3)两端的上表面与门架梁的下表面相贴合；压梁(3)垂直于左侧门架和右侧门架；压梁(3)位于左侧门架梁和右侧门架梁中间位置；压梁下方设置有滚动摩擦支座(11)；作动器加载头(9)一端连接作动器(13)另一端连接异形柱体(15)；位移计(26)固定在与台座(17)相连的立柱(25)上；异形柱体(15)的立柱下端固定在柱支座上；柱支座包括柱靴(4)以及与柱靴(4)相连接的柱支座底板(5)；滚动摩擦支座(11)下方设置有千斤顶(14)；千斤顶(14)的底座与异形柱体(15)的立柱顶端接触；千斤顶(14)的顶端与滚动摩擦支座(11)的下表面相接触。2.根据权利要求1所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：所述门架固定在台座(17)上；柱支座固定在台座(17)上。3.根据权利要求1所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：所述立柱(25)两端固定，立柱上端与压梁(3)相连接，立柱下端与台座(17)相连接；设置三个位移计(26)，分别采集异性柱体(15)的柱顶、柱中和柱脚处的位移。4.根据权利要求1所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：异形柱体的梁端固定装置包括梁支撑底座(6)、拉压传感器(8)、上下连接接头(18，21)、上下紧固螺杆(19，20)、以及上下连接板(23，22)；所述梁支撑底座(6)通过铰轴Ⅰ(7)与下连接头(18)相连；梁端用上下连接板(23，22)和四条螺杆夹紧；所述上连接头(21)与下连接板(22)通过铰轴Ⅰ(7)相连；所述拉压传感器(8)通过上下连接紧固螺杆(19,20)与上下连接头(18,21)相连；上下连接紧固螺杆(19,20)均设置正反扣。5.根据权利要求1所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：所述滚动摩擦支座(11)包括滚轴(30)、滑动板(31)和固定板(32)；固定板(32)通过螺杆与压梁(3)相连接；滑动板(31)通过轴承Ⅰ(33)悬挂在固定板(32)上；滑动板(31)和固定板(32)之间设置圆柱滚轴(30)。6.根据权利要求1所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：所述侧向支撑(12)中的方钢管(27)与斜支撑(38)进行焊接连接，斜支撑(38)利用螺杆固定在左侧门架(1)和右侧门架(2)上；侧向支撑前端的滚动轴承顶在异形柱体(15)的侧边上；侧向支撑(12)包括侧向调节组件(29)、侧向加强板(28)、方钢管(27)和斜支撑(38)。7.根据权利要求6所述装配式异形柱结构加载装置，其特征在于：侧向支撑（12）的侧向调节组件（29）由轴承定位板（35）、加强钢筋（39）、轴承（34）组成，通过轴承定位板（35）固定轴承Ⅱ（34），轴承定位板（35）与调节长板（40）相...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海彬，武立伟，李文硕，张云发，李香薇，杨秋梅，张璐，陈建飞，张红，周计书，
申请(专利权)人：华北理工大学，河北科工建筑工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13