一种多维多向自平衡式加载反力装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多维多向自平衡式加载反力装置，该装置包括：水平封闭式反力架，通过支撑立柱水平设置于地面上；竖向封闭式反力架，竖直设置于地面上，位于水平封闭式反力架内，且与水平封闭式反力架相互固定连接；分配梁，与水平封闭式反力架连接，用于限位及反力分配；加载底座梁，分别连接竖向封闭式反力架和水平封闭式反力架，用于固定千斤顶及提供反力。与现有技术相比，本发明专利技术不受场地限制，可多方向进行加载，并且不需要地锚、剪力墙等限位装置便可自平衡，经过调整后或者添加简单的附属结构后可适用于不同的结构体系，有利于加快试验的进展，并节省花费开销。

Multi dimensional multidirectional self balancing loading counterforce device

The invention relates to a multi dimensional self balanced loading reaction device, the device includes a horizontal closed reaction frame, the supporting columns are arranged on the ground level; the vertical closed reaction frame, is arranged vertically on the ground, at the level of closed reaction frame, and the level of anti closed frame are fixedly connected with each other; distribution of beam, and the level of the closed reaction frame connection, limiting and anti force distribution for loading; base beam are respectively connected with the vertical closed reaction frame and horizontal closed reaction frame, and provide the force for fixing jack. Compared with the prior art, the invention is not limited by space, multi direction loading, and do not need to anchor, shear wall limiting device can be self balanced, adjusted or added affiliated with simple structure can be applied to different structural systems, to accelerate the progress of the test, and save the expense.

【技术实现步骤摘要】
一种多维多向自平衡式加载反力装置
本专利技术应用于土木工程结构试验领域，特别是涉及一种多维多向自平衡式加载反力装置。
技术介绍
反力架装置的主要功能是在结构试验中为待测试结构提供反力支撑，保证试验安全顺利地进行。反力架装置的要求为构造简单，传力简洁，安装方便，能重复利用和具有足够的强度、刚度和稳定性。反力架一般用钢材制作，用地脚螺栓固定于试验台座上。通常反力架只提供竖向或者水平荷载，荷载施加方向的单一已经不能适应现代结构试验的需要；同时，大部分反力架系统只适用于上部结构，对于隧道等其他特殊结构，则无法开展试验，通用性较差。随着地下隧道结构试验的大型化和普及化，现有试验室的通用反力架试验能力已不足，需要额外设计符合地下隧道结构特殊造型的反力架，这样显然不经济。并且，目前大部分的反力装置都需要依赖反力墙，但有些情况反力墙的要求难以满足，从而限制了进行试验的场地条件。因此，在满足大试验力的条件下，设计一种通用性强且无场地因素限制的反力架是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可满足不同目的和内容的结构试验，没有场地因素限制且扩展性较强的多维多向自平衡式加载反力装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种多维多向自平衡式加载反力装置，该装置包括：水平封闭式反力架，通过支撑立柱水平设置于地面上；竖向封闭式反力架，竖直设置于地面上，位于水平封闭式反力架内，且与水平封闭式反力架相互固定连接；分配梁，与水平封闭式反力架连接，用于限位及反力分配；加载底座梁，分别连接竖向封闭式反力架和水平封闭式反力架，用于固定千斤顶及提供反力。所述水平封闭式反力架设有两个，上下两层平行布设，每个水平封闭式反力架均包括两个水平受拉梁和两个水平受弯梁，水平受拉梁、水平受弯梁交错固定连接，形成封闭式矩形框架结构。所述支撑立柱竖直设置于所述水平封闭式反力架的四个端部，底部焊接有用于固定的底板。所述竖向封闭式反力架设有一个，包括两个竖向受弯梁和两个竖向受拉梁，竖向受拉梁、竖向受弯梁交错固定连接，围设成用于放置待测试结构的封闭矩形框架，且所述两个竖向受弯梁分别与水平封闭式反力架连接。所述加载底座梁包括三个竖向千斤顶底座梁和一个水平千斤顶底座梁，三个所述竖向千斤顶底座梁均设置于竖向封闭式反力架底部，并与竖向受拉梁垂直连接，所述水平千斤顶底座梁设置于水平封闭式反力架外侧，并与所述水平受拉梁连接。所述分配梁包括四个轴向反力分配梁和一个水平千斤顶分配梁，四个所述轴向反力分配梁均竖直设置于所述水平封闭式反力架内侧，并同时与一侧的水平受弯梁连接，所述水平千斤顶分配梁竖直设置于水平封闭式反力架内侧，并与水平千斤顶底座梁连接的水平受拉梁相连接，且与所述水平千斤顶底座梁相平行。该装置还包括用于支撑待测试结构的支撑台座。所述的支撑台座共设有两组，每组设有三个。所述支撑立柱底部焊接有用于固定的底板。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及效果：1、本专利技术通过增加分配梁和加载底座梁，扩展了荷载方向，使用范围更广，可以测试包括框架结构，隧道结构，桥梁结构在内的结构构件。2、本专利技术可以实现竖向加载、水平剪切加载以及水平轴向加载，且竖向加载是从底部往上加载，功能多样，加载可靠。3、本专利技术辅助构件功能齐全，可通过构件之间的组合放置或设计若干辅助构件，满足不同的测试目的，不需要重新制作反力架和依赖反力墙结构，从而节省费用开支。4、本专利技术反力架系统各部分均通过高强螺栓连接，方便装拆与运输，构件功能齐全，通用性强，适用于标准化的推广应用。附图说明图1为本专利技术多维多向自平衡式加载反力装置的俯视图；图2为图1中的A-A面剖视结构示意图；图3为图1中的B-B面剖视结构示意图；图4为本专利技术多维多向自平衡式加载反力装置的侧视图；其中，1为支撑立柱，2为水平受弯梁，3为水平受拉梁，4为水平千斤顶底座梁，5为水平千斤顶分配梁，6为竖向受拉梁，7为竖向受弯梁，8为轴向反力分配梁，9为竖向千斤顶底座梁，10为1#管节，11为2#管节。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1-图4所示，本实施例提供一种多维多向自平衡式加载反力装置，包括：水平封闭式反力架，通过支撑立柱1水平设置于地面上；竖向封闭式反力架，竖直设置于地面上，位于水平封闭式反力架内，且与水平封闭式反力架相互固定连接；分配梁，与水平封闭式反力架连接，用于限位及反力分配；加载底座梁，分别连接竖向封闭式反力架和水平封闭式反力架，用于固定千斤顶及提供反力。水平封闭式反力架设有两个，上下两层平行布设，如图1所示，水平封闭式反力架包括水平受拉梁3与水平受弯梁2，水平受拉梁3与水平受弯梁2各设有两个，两个水平受拉梁3平行设置，且首尾端同时与同样平行设置的水平受弯梁2固定连接，组成封闭式框架结构，两个水平封闭式反力架的四个端部都设有竖直设置的支撑立柱1。支撑立柱1底部焊接有用于固定的底板，使用过程中，可通过底板用螺栓将支撑立柱1固定。竖向封闭式反力架设有一个，如图2和图4所示，竖向封闭式反力架包括竖向受弯梁7与竖向受拉梁6。竖向受拉梁6设有两个，均竖直平行设置在水平封闭式反力架的两个水平受拉梁3上。竖向受弯梁7也设有两个，其中一个竖向受弯梁7固定连接在两个竖向受拉梁6的底端，另一个竖向受弯梁7则固定连接在两个竖向受拉梁6的顶端，竖向受弯梁7与竖向受拉梁6共同围成用于放置待测试结构的封闭框架。同时，竖向千斤顶底座梁9设有三个，均平行布置，一端与竖向封闭式反力架底部的竖向受弯梁7固定连接。各部分构件之间的连接方式均采用高强螺栓相互连接。如图1和图4所示，加载底座梁分为两种，包括一个水平千斤顶底座梁4和三个竖向千斤顶底座梁9，三个所述竖向千斤顶底座梁9均设置于竖向封闭式反力架底部，并与竖向受拉梁6垂直连接，水平千斤顶底座梁4设置于水平封闭式反力架外侧，并与水平受拉梁3连接。加载底座梁采用高强度螺栓的相互连接方式。水平千斤顶底座梁4和竖向千斤顶底座梁9分别用于固定水平及竖向千斤顶并为千斤顶提供反力。如图1、图3和图4所示，分配梁设为两组，一组为水平千斤顶分配梁5，另一组为轴向反力分配梁8。水平千斤顶分配梁5设有一个，竖向设置在水平封闭式反力架内侧，与水平受拉梁3上的水平千斤顶底座梁4平行，且内侧设有圆钢与其固定连接，同时圆钢与构件接触，提供线性荷载。轴向反力分配梁8设有四个，均竖直平行设置在水平封闭式反力架的水平受弯梁2的内侧，与水平受弯梁2通过高强度螺栓固定连接。水平千斤顶分配梁5用于控制2#管节11的位移以及水平荷载的线性加载分配，轴向反力分配梁8用于限制1#管节10的位移以及轴力反力均匀分配到1#管节10表面。本专利技术的另一实施例中，该装置还包括用于支撑待测试结构的支撑台座，支撑台座共设有两组，每组设有三个。支撑台座为现浇式钢筋混凝土，其尺寸可根据待测试结构的的尺寸进行设计调整，也可根据不同试验自行设计。以一沉管隧道接头结构试验为例，试验开始前，首先要浇筑支撑台座，然后先安装四个支撑立柱1，之后依次分别安装水平受拉梁3、水平受弯梁2、水平千斤顶底座梁4、轴向反力分配梁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多维多向自平衡式加载反力装置，其特征在于，该装置包括：水平封闭式反力架，通过支撑立柱(1)水平设置于地面上；竖向封闭式反力架，竖直设置于地面上，位于水平封闭式反力架内，且与水平封闭式反力架相互固定连接；分配梁，与水平封闭式反力架连接，用于限位及反力分配；加载底座梁，分别连接竖向封闭式反力架和水平封闭式反力架，用于固定千斤顶及提供反力。

【技术特征摘要】
1.一种多维多向自平衡式加载反力装置，其特征在于，该装置包括：水平封闭式反力架，通过支撑立柱(1)水平设置于地面上；竖向封闭式反力架，竖直设置于地面上，位于水平封闭式反力架内，且与水平封闭式反力架相互固定连接；分配梁，与水平封闭式反力架连接，用于限位及反力分配；加载底座梁，分别连接竖向封闭式反力架和水平封闭式反力架，用于固定千斤顶及提供反力。2.根据权利要求1所述的多维多向自平衡式加载反力装置，其特征在于，所述水平封闭式反力架设有两个，上下两层平行布设，每个水平封闭式反力架均包括两个水平受拉梁(3)和两个水平受弯梁(2)，水平受拉梁(3)、水平受弯梁(2)交错固定连接，形成封闭式矩形框架结构。3.根据权利要求1所述的多维多向自平衡式加载反力装置，其特征在于，所述支撑立柱(1)竖直设置于所述水平封闭式反力架的四个端部，底部焊接有用于固定的底板。4.根据权利要求2所述的多维多向自平衡式加载反力装置，其特征在于，所述竖向封闭式反力架设有一个，包括两个竖向受弯梁(7)和两个竖向受拉梁(6)，竖向受拉梁(6)、竖向受弯梁(7)交错固定连接，围设成用于放置待测试结构的封闭矩形框架，且所述两个竖向受弯梁(7)分别与水平封闭式反力架...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑学平，李九福，黄小彬，邹文清，房玲明，姚旭朋，禹海涛，
申请(专利权)人：南昌市政公用工程项目管理有限公司，上海亦古信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36