一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置，属于试验加载装置技术领域。包括加载架部分，由L形钢架和侧方滚轴组合而成，侧方滚轴一端固定门式反力架上，另一端通过滚轴顶住L形钢架。主动加载部分，由作动器、加载头、转换钢板、高强螺杆组成，作动器加载头与L形钢架通过高强螺杆连接。转动限制部分，由八根连杆、两根横梁、支座垫板和支座组成，连杆与L形钢架、底梁和横梁之间通过支座垫板、支座、销钉、高强螺栓连接。连梁试件部分，由连梁和两个混凝土端块组成，设于L形钢架和底梁之间。辅助加载部分，由底梁、千斤顶、压梁组成，试件与底梁、L型钢架通过高强螺杆连接。本发明专利技术结构简单，使用拆卸方便，可实现对小跨高比连梁施加纯剪位移。
【技术实现步骤摘要】
一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置
本专利技术属于试验加载装置
，涉及一种小跨高比连梁施加纯剪位移的试验加载装置。
技术介绍
小跨高比连梁是高层建筑中框架-剪力墙结构常用的抗震耗能构件，工程中为了保证剪力墙拥有足够的延性，采取“强墙弱梁”原则，使连梁优先屈服，因此连梁成为高层建筑抗震的第一道防线，其在工程实际中发挥的作用不言而喻。国内外研究者对于小跨高比连梁已经进行了很多研究，而因小跨高比连梁属于反弯点在跨中的反对称弯曲深梁，在工程实际中一般会发生剪切破坏，在科学研究中，如何正确模拟小跨高比连梁受力的真实情况一直以来都是国内外的难题。市场上很多加载装置忽略了剪力墙端块的扭转作用，在试验过程中连梁可能承受扭矩，无法保证连梁承受纯剪切变形。本专利技术提供了一种小跨高比连梁施加纯剪位移的试验加载装置，通过作动器、L形钢架、底梁、四连杆以及相关配件的连接，可实现连梁抗震实验所需的纯剪位移的加载边界条件，为小跨高比连梁试验的顺利进行提供了实验条件。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，为小跨高比连梁试验的顺利进行提供方便，本专利技术提供一种小跨高比连梁施加纯剪位移的试验加载装置，实现对小跨高比连梁试件施加纯剪位移。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置，该装置能够对小跨高比连梁试件施加纯剪切位移，所述的试验加载装置包括加载架部分、主动加载部分、转动限制部分、连梁试件部分和辅助加载部分。所述的加载架部分包括L形钢架1和侧方滚轴2。所述的L形钢架1包括水平钢架部分和垂直钢架部分，垂直钢架部分的端部开有多个长孔，水平钢架下部两侧设有四个支座垫板7。所述的侧方滚轴2一端固定在试验场地的门式反力架上，另一端通过滚轴顶住L形钢架，侧方滚轴2用于防止L形钢架在更换试件以及加载过程中发生平面外扭转从而对连梁施加扭矩，既不影响L形钢架运动，同时为L形钢架提供侧方限制，防止其发生平面外扭转。所述的主动加载部分包括作动器3和转换钢板4。所述的作动器3、转换钢板4与L形钢架1通过高强螺栓、高强螺杆连接，具体为：所述的作动器3的加载头与转换钢板4通过高强螺栓连接后，转换钢板4通过高强螺杆连接在L形钢架1垂直部分端部的长孔处，多个长孔可以调整作动器3高度，该装置主要通过作动器3施加水平剪切位移。所述的转动限制部分包括八根连杆5、两根横梁6、支座垫板7和支座8。所述的L形钢架1水平钢架下部和底梁11上部均设有四个支座垫板7，支座垫板7与混凝土端块的端部通过钢板9固接，每个横梁6的上下表面的端部均设有一个支座8。所述的每根连杆5的两端均与支座8连接，连杆5一端的支座8通过高强螺栓固定在横梁6上，另一端的支座通过高强螺栓连接在支座垫板7上。横梁6上下两侧的连杆5对称设置，且同一侧的四个连杆5构成四连杆机构，用于限制连梁试件上端块转动，横梁6通过四连杆机构调平。所述的横梁6通过调整四连杆5的长度来调整位置保持水平，与试件并无接触。所述的四连杆机构、L形钢架1与底梁11通过高强螺栓连为一个整体，可避免加载过程中试件进入塑性阶段后可能发生的端块转动，保证连梁受力为反对称，使连梁试件始终处于纯剪位移加载。所述的连梁试件部分包括连梁和连梁两端的混凝土端块，设于L形钢架1水平钢架和底梁11之间，且L形钢架1与试件10、底梁11与试件10之间均通过高强螺杆连接，使L形钢架1、试件10与底梁11成为一个整体，在作动器3施加荷载时，通过L形钢架传递剪力到试件10上，保证连梁试件承受水平剪力。连梁试件10的中点与两根横梁6的对称中心、作动器3加载中心在一条直线上，从而保证连梁试件10受纯剪力。所述的辅助加载部分包括底梁11、千斤顶12、压梁13。所述的千斤顶12与压梁13设于底梁11端部，用于固定底梁11防止滑移，进而保证连梁试件下端块固定不动。进一步的，所述的转动限制部分中八根连杆与支座相连部分设有螺纹，长度可调，从而实现连梁试件跨高比的调整。本装置作动器3中心与连梁试件10中心在一条直线上，通过L形钢架1传递水平作用力，保证连梁试件10承受水平剪切荷载，同时L形钢架通过两侧的四连杆机构与底梁11相连，避免加载过程中试件进入塑性阶段后可能发生的端块转动，保证连梁受力为反对称，使试件始终处于纯剪位移加载。本专利技术的有益效果是：(1)可以实现对小跨高比连梁施加纯剪位移，忽略试件上端块转角的影响。经试验验证，在加载过程中，连梁上部端块随着加载位移的往复变化，会相应地出现转动，但转角均未超过0.5％，远小于试件加载的角位移，设计制作的建研式加载设备经使用验证可行，梁端转角得到限制。(2)根据实验内容的需要，通过调整作动器与L形钢架高度，并相应改变四连杆、支座、支座垫板以及相关配件的连接，可灵活实现连梁试件高度的调整，对不同高度试件施加纯剪位移，可以实现不同小跨高比的连梁试验。(3)由于试件与L形钢架、底梁通过高强螺栓连接，当连梁试件破坏时，可以快速方便地安装下一个小跨高比连梁，既省时又经济。附图说明图1是试验加载装置的主视示意图；图2是L形钢架的主视、俯视、侧视构造图；图3是底梁的主视、俯视、侧视构造图；图4是横梁的主视、俯视、侧视构造图；图5是支座垫板的主视、俯视、侧视构造图；图6是滚轴固定钢板的主视、俯视、侧视构造图。图7是侧方滚轴的主视、俯视、侧视构造图。图中：1L形钢架；2侧方滚轴；3作动器；4转换钢板；5连杆；6横梁；7支座垫板；8支座；9钢板；10连梁试件；11底梁；12千斤顶；13压梁。具体实施方式本专利技术能通过作动器、L形钢架、试件、四连杆、底梁以及相关配件的连接，组成一种小跨高比连梁施加纯剪位移的试验加载装置，下面结合附图和实施实例对本专利技术的实施方式做进一步说明。一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置，该试验加载装置能够对小跨高比连梁试件施加纯剪切位移，以下为具体结构描述：当该试验加载装置对连梁试件施加纯剪切位移时，所述的试验加载装置如图1所示，包括L形钢架1、侧方滚轴2、作动器3、转换钢板4、连杆5、横梁6、支座垫板7、支座8、钢板9、连梁试件10、底梁11、千斤顶12、压梁13。所述的作动器3的加载头与转换钢板4通过螺栓连接，再用长螺杆连接在L形钢架1的端部上，L形钢架1的端部有10条长孔，可适应作动器3高度的调整；所述的L形钢架1与试件10，底梁11与试件10均通过高强螺杆连接，使L形钢架1、试件10与底梁11成为一个整体，在作动器施加荷载时，通过L形钢架传递剪力到试件上，保证试件承受水平剪力；所述的侧方滚轴2固定在试验场地的门式反力架上，另一端带有滚轴顶住L形钢架，既不影响L形钢架运动，同时为L形钢架提供侧方限制，防止其发生平面外扭转；所述的连杆5与支座8通过高强螺杆连接，一端连接的支座通过高强螺栓固定在横梁6上，另一端连接的支座通过高强螺栓连接在支座垫板7上，并通过高强螺栓一起与L型钢架1、底梁11连接，通过高强螺栓把四连杆机构、L形钢架与底梁连为一个整体，可避免加载过程中试件进入塑性阶段后可能发生的端块转动，保证连梁受力为反对称，使试件始终处于纯剪位移加载；所述的千斤顶12与压梁13用于固定底梁，防止加载过程中可能出现的底梁滑移，同时底梁11与地面之间铺一层细沙，增大摩擦，防止底梁滑移本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置，其特征在于，所述的试验加载装置包括加载架部分、主动加载部分、转动限制部分、连梁试件部分和辅助加载部分，能够对小跨高比连梁试件施加纯剪切位移；所述的加载架部分包括L形钢架(1)和侧方滚轴(2)；所述的L形钢架(1)包括水平钢架和垂直钢架，垂直钢架端部开有多个长孔；所述的侧方滚轴(2)一端固定在试验场地的门式反力架上，另一端通过滚轴顶住L形钢架，侧方滚轴(2)用于防止L形钢架(1)在更换试件以及加载过程中发生平面外扭转从而对连梁施加扭矩；所述的主动加载部分包括作动器(3)和转换钢板(4)；所述的作动器(3)加载头与转换钢板(4)连接，转换钢板(4)与垂直钢架端部长孔连接，通过作动器(3)对该装置施加水平剪切位移；所述的转动限制部分包括八根连杆(5)、两根横梁(6)、支座垫板(7)和支座(8)；所述的L形钢架(1)水平钢架下部和底梁(11)上部均设有四个支座垫板(7)，支座垫板(7)与混凝土端块的端部通过钢板9固接，每个横梁(6)的上下表面的端部均设有一个支座(8)；所述的每根连杆(5)的两端均与支座(8)连接，连杆(5)一端的支座(8)通过高强螺栓固定在横梁(6)上，另一端的支座通过高强螺栓连接在支座垫板(7)上；所述的横梁(6)通过调整连杆(5)长度来调整位置保持水平，与试件并无接触；所述的连梁试件部分包括连梁和连梁两端的混凝土端块，L形钢架(1)与试件(10)、底梁(11)与试件(10)之间均通过高强螺杆连接成为一个整体，在作动器(3)施加荷载时，通过L形钢架传递剪力到试件(10)上；所述的连梁试件(10)的中点与两根横梁(6)的对称中心、作动器(3)加载中心在一条直线上，保证连梁试件(10)受纯剪力；所述的辅助加载部分包括底梁(11)、千斤顶(12)、压梁(13)；所述的千斤顶(12)与压梁(13)设于底梁(11)端部，保证连梁试件下端混凝土端块固定不动。...
【技术特征摘要】
1.一种可实现小跨高比连梁纯剪加载的试验装置，其特征在于，所述的试验加载装置包括加载架部分、主动加载部分、转动限制部分、连梁试件部分和辅助加载部分，能够对小跨高比连梁试件施加纯剪切位移；所述的加载架部分包括L形钢架(1)和侧方滚轴(2)；所述的L形钢架(1)包括水平钢架和垂直钢架，垂直钢架端部开有多个长孔；所述的侧方滚轴(2)一端固定在试验场地的门式反力架上，另一端通过滚轴顶住L形钢架，侧方滚轴(2)用于防止L形钢架(1)在更换试件以及加载过程中发生平面外扭转从而对连梁施加扭矩；所述的主动加载部分包括作动器(3)和转换钢板(4)；所述的作动器(3)加载头与转换钢板(4)连接，转换钢板(4)与垂直钢架端部长孔连接，通过作动器(3)对该装置施加水平剪切位移；所述的转动限制部分包括八根连杆(5)、两根横梁(6)、支座垫板(7)和支座(8)；所述的L形钢架(1)水平钢架下部和底梁(11)上部均设有四个支座垫板(7)，支座垫板(7)与混凝土端块的端部通过钢板9固接，每个横梁(6)的上下表面的端部均设...
【专利技术属性】
技术研发人员：张秀芳，吴炳楠，张坤，贾海博，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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