本发明专利技术涉及一种工字形墙体拟静力试验的加载架及使用方法，属于土木工程结构试验领域。本发明专利技术提出了一种整体安装加载架的方法，采用方形吊装板和U型吊装板及配套锚具，将加载架的部件即四根拉杆和受拉钢板固定成一个稳定整体，再使用吊车进行整体吊装，利用两种吊装板越过了工字型墙体主墙和翼墙的阻碍，简化了安装步骤，提高了作业效率，同时也克服了只有一台吊车的条件限制。
A Quasi-static Test Loading Frame for I-shaped Wall and Its Application
The invention relates to a loading frame for quasi-static test of I-shaped walls and a method for its use, belonging to the field of structural test of civil engineering. The invention provides a method of integral installation of loading frame, which adopts square lifting plate, U-shaped lifting plate and supporting anchorage, fixes four tie rods and tension steel plate as a stable whole, and then uses crane for integral lifting. The two lifting plates overcome the obstacles of main wall and wing wall of I-shaped wall, simplify installation steps and improve operation efficiency. At the same time, it overcomes the restriction of having only one crane.
【技术实现步骤摘要】
一种工字形墙体拟静力试验加载架及其使用方法
本专利技术涉及一种工字形墙体拟静力试验的加载架及使用方法，属于土木工程结构试验领域。
技术介绍
1.拟静力试验的定义拟静力试验，又被称为低周反复荷载试验，它是指对结构或构件施加循环往复的荷载，用以模拟地震作用下的结构或构件在往复振动时的受力和变形特点。它是用静力试验的方法来模拟结构或构件在动力作用下的效果，故称为拟静力试验。2.拟静力试验的意义通过拟静力试验，可以获得结构构件在地震作用下的恢复力特性，并由此确定结构构件的计算模型；根据试验得到的滞回曲线及其所围成的面积，可以求得结构构件的等效阻尼比并衡量其耗能能力；同时，还可以得到骨架曲线和初始刚度及刚度退化参数等；进而从强度、变形和能量等方面来评价和鉴定结构构件的抗震能力；最后，通过试验研究结构构件的破坏机制，可以为改进抗震设计方法及构造措施提供依据。3.工字形墙体拟静力试验加载架安装的难点一般拟静力试验的构件都非常大，所需加载设备的体积和重量也比较大。针对大型墙体的试验，往往需要一套刚度非常大的加载架将墙体箍住，作动器的作用力通过加载架传递给墙体。用于箍住墙体的加载架一般包含与作动器相连的连接钢板、对侧的受拉钢板、以及传递拉力的四根拉杆，无论是连接钢板、受拉钢板，还是拉杆，均非常重，无法采用人力搬运，只能采用吊车进行吊装作业。当进行工字型墙体的拟静力试验时，由于翼墙的阻挡，加载架无法直接箍住主墙(工字形墙体腹板)，此时需要在翼墙上打孔(如图6所示)，使加载架的下部两根拉杆从孔洞中穿过，方能使加载架箍住主墙。一般情况下，墙体所在场地只能容纳一台吊车工作，导致将加载架安装到工字型墙体上的工作难度非常大。
技术实现思路
1.技术方案本专利技术提出了一种整体安装加载架的方法，采用了方形吊装板和U型吊装板及截锥形锚具，将四根拉杆和受拉钢板固定成一个稳定的整体，即加载架，再使用吊车进行整体吊装。本专利技术的关键部件是方形吊装板和U型吊装板，使用这两种吊装板，不仅能在吊装的全程实现了加载架的整体性，而且巧妙的越过了主墙顶梁及翼墙顶梁的阻碍，即采用U型吊装板顺利跨过了主墙顶梁的阻碍，同时也克服了只有一台起重设备的条件限制。方形吊装板和U型吊装钢板只是在试验装置安装时起固定拉杆的作用，因此可以制作的很薄，且U型吊装钢板有较大的缺口，故重量很轻，使用人力就可以进行安装、移动等操作。将拉杆固定在受拉钢板和吊装板上的锚具也有其特点，即它是截锥形，正中开有贯通的圆柱形槽，且有两半组成，具有安装和取下方便等优点。2.关键技术2.1方形吊装板及锚具本专利技术所述方形吊装板的截面与受拉钢板截面相同，但其厚度远小于受拉钢板，因此其质量很小便于安装；另外，所述方形吊装板上的孔洞是截锥形的而非受拉钢板的圆柱形，并且有与该孔洞及拉杆配套的锚具，从而能够实现整个加载架的整体性。所述锚具可以均分成两半，能方便地从拉杆上拆卸下来，2.2U型吊装板本专利技术所述的U型吊装板，顺利实现了加载架整体跨越主墙顶梁的问题，解决了一般吊装板不能跨越主墙顶梁，以实现整体吊装的问题。所述U型吊装板是指在方形钢板的中下部开有大凹槽，使其能够顺利的跨越工字形墙体主墙的顶梁。在拉杆与受拉钢板安装到位后，U型吊装板就留在拉杆中部位置，不参与试验过程中的受力。此外，U型吊装板上供拉杆穿过的孔洞是截锥形的，并有配套的截锥形锚具，用于固定吊装板和拉杆。2.3安装方法本专利技术所述试验装置的安装方法，顺利实现了加载架的整体安装，简化了安装步骤，提高了作业效率。安装过程如下：a.先在地面组装加载架(10)。首先把受拉钢板(1)和方形吊装板(2)竖立起来，然后将四根拉杆(4)依次穿过受拉钢板孔洞(7)和方形吊装板孔洞(8)，最后分别使用螺母(5)将固定拉杆(4)与受拉钢板(1)固定，使用锚具(6)将固定拉杆(4)与方形吊装板(2)固定，从而将各个部件组合完成一个整体的加载架(10)，加载架的立面图如图4所示；b.在翼墙上部的加载架安装位置打出孔洞(9)，使用吊车吊钩(15)通过两根吊绳(16)(17)将加载架(10)吊装到工字型墙体及顶梁(13)的右上部，然后使加载架(10)左端底部两根拉杆(4)一部分从翼墙(20)的孔洞(14)穿过，此时把U型吊装板(3)套在主墙顶梁(19)上，并且也使拉杆(4)穿过U型吊装板(3)的孔洞(9)，如图5a、图5b和图6所示；c.使用锚具(6)将U型吊装板(3)与拉杆(4)进行牢固连接，将方形吊装板(2)上的锚具(6)拆除，并向远离翼墙顶梁(18)的方向移动吊装板(2)，以方便加载架(16)的整体移动，如图5c所示；d.将加载架左端吊装至作动器连接钢板(11)后，拆除U型吊装板(3)上的锚具(6)，依次将四根拉杆(4)的左端端部与作动器连接钢板(11)的孔洞(12)以螺纹形式连接，然后把方形吊装板(2)和受拉钢板(1)分别移动到紧贴翼墙顶梁(18)右侧，拧紧螺母(5)，使加载架(17)与工字型墙体及顶梁(13)固定成一个稳定的整体。附图说明图1：本专利技术所述试验加载架部件受拉钢板及螺母示意图；图2：本专利技术所述试验加载架部件方形吊装板及锚具示意图；图3：本专利技术所述试验加载架部件U型吊装板示意图；图4：本专利技术所述试验加载架示意图；图5：本专利技术所述试验加载架的整体吊装过程示意图(a)加载架左端穿过翼墙及其上的孔洞；(b)加载架左端与U型吊装板连接；(c)固定U型吊装板，拆除方形吊装板的锚具并将其向右移动；(d)加载架左端与作动器连接钢板连接，方形吊装板与受拉钢板叠合，加载架安装到位；图6：本试验所述工字形墙体轴测图；图7：本试验所述墙体的拟静力试验示意图；1-受拉钢板，2-方形吊装板，3-U型吊装板，4-拉杆，5-螺母，6-截锥型锚具，7-受拉钢板上的柱形孔洞，8-方形吊装板上的锥形孔洞，9-U型吊装板上的锥形孔洞，10-加载架，11-作动器连接钢板，12-作动器连接钢板上有内螺纹的柱形孔洞，13-工字型墙体及顶梁，14-翼墙孔洞，15-吊钩，16-吊绳1，17-吊绳2，18-翼墙顶梁，19-主墙顶梁，20-翼墙，21-主墙，22-竖向作动器，23-水平作动器，24-墙体，25-使竖向荷载均匀分布的钢梁，26-墙体顶梁，27-墙体底梁，28-计算机控制系统，29-反力墙，30-墙体固定装置。具体实施方式由于水平截面为工字型墙体及顶梁(13)体重量大，不易移动，故应先将其安置到指定的位置，从而使其一端的顶部侧面紧贴作动器施加推力或拉力的连接钢板(11)，便于后续的安装工作。此外，应使用地锚螺栓将墙体固定在地面上，以保证其不会发生移动。先将受拉钢板(1)和方形吊装板(2)竖立在同一水平线上，然后将四根拉杆(4)依次穿过两块板上的对应的孔槽(7)，然后使用螺母(5)或锚具(6)将它们固定成为一个稳定的整体，即加载架(10)，见图4，之后使用吊车进行将其吊装到试验墙体右上部。使用从吊车吊钩将两根吊绳分别系在拉杆(4)的上，如图4所示，将加载架(10)左侧的底部两根拉杆(4)从翼墙顶梁(18)的孔洞(14)穿过，穿出后再将U型吊装板(3)安装在四根拉杆(4)上并使用锚具(6)进行固定，如图5(a)和(b)所示。将方形吊装板(2)上的锚具(6)拆除，并向远离翼墙顶梁(18)的方向移动吊本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种便于使用的拟静力试验的加载架及其安装方法，其特征在于：加载架的整体构造和它各组成部件的构造，包括方形吊装板、截锥形锚具和U型吊装板。
【技术特征摘要】
1.一种便于使用的拟静力试验的加载架及其安装方法，其特征在于：加载架的整体构造和它各组成部件的构造，包括方形吊装板、截锥形锚具和U型吊装板。2.根据权利要求1所述的拟静力试验加载架，其特征在于：它是由四根杆端有螺纹的拉杆和权利要求1所述的两种吊装板及受拉钢板组装而成，拉杆与各板之间通过螺母或锚具连接固定，将其进行整体吊装，简化了安装这类沉重加载架的繁琐步骤。3.根据权利要求1所述方形吊装板，其特征在于：方形吊装板的板厚较小，因此其质量就很小便于安装；方形吊装板在其四个角部位置开有能使拉杆穿过的截锥形孔洞，且配有截锥形锚具固定二者以确保稳定。4.根据权利要求1所述截锥形锚具，其特征在于：它的外形可以与方形吊装板和U型吊装板上的截锥形孔洞匹配，...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜红凯，孙猛，韩淼，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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