一种低周反复加载试验装置制造方法及图纸

一种低周反复加载试验装置，其特征在于，该实验装置包括钢柱(1)、第一上外框梁(2)、第二上外框梁(3)、滚轴(4)、千斤顶(5)、U型焊接槽钢(6)、滚轮(7)；该装置的优点为：装置可以根据试件大小调整侧向限位装置的位置，实现对试件平面外的有效约束，限制其平面外失稳，从而使试件在平面内发生变形，最大程度的模拟试件在平面内水平低周反复荷载作用下的受力状况；整套装置安装拆卸简单，能够重复利用，显著降低试验费用。

A low cycle repeated loading test device

【技术实现步骤摘要】
一种低周反复加载试验装置
本专利技术涉及一种加载装置，特别涉及一种低周反复加载试验装置。
技术介绍
低周反复加载试验，是指对结构或结构构件施加多次往复循环作用的静力试验，是使结构或结构构件在正反两个方向重复加载和卸载的过程，用以模拟地震时结构在往复振动中的受力特点和变形特点。这种方法是用静力方法求得结构振动时的效果，因此称为拟静力试验，或伪静力试验。结构的低周反复加载试验是目前研究结构或结构构件受力及变形性能时应用最广泛的方法之一。在传统的低周反复加载试验中，试件在作动器的激励下可能会在平面外柔度大的方向失稳，导致试验失败。因此，研制开发一种装配简单、实用性强且能调节适应不同构件大小的低周反复加载试验装置就显得十分迫切且意义非凡。
技术实现思路
针对传统低周反复加载试验装置中存在不易限制试件平面外失稳的缺点，提供一种新型高效的加载试验装置。该装置可以根据试件大小调整侧向限位装置位置实现对试件平面外的约束，限制其平面外失稳，从而使试件在平面内发生变形，最大程度的模拟试件在平面内水平低周反复加载作用下的受力状况；整个装置通过螺栓连接，方便拆卸，并能实现对装置尺寸的调整，使该装置能够适用于不同尺寸的试件。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的：一种低周反复加载试验装置，该试验装置包括钢柱、第一上外框梁、第二上外框梁、滚轴、千斤顶、U型焊接槽钢、滚轮。其各构成部件之间的连接；钢柱通过地脚螺栓与地基固定；第一上外框梁与钢柱通过上第一外框梁端板螺栓孔和钢柱翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定；第一上外框梁和第二上外框梁通过端板和螺杆连接，在两梁接触的部位各布置四根螺栓固定，用于平衡由竖向加载装置在作动器启动后传递到梁上的水平作用力，防止因静摩擦力无法抵消水平力引起的两梁错位；滚轴由外框部分和滑动部分组成，滑动部分置于外框部分之内，其中外框部分由矩形钢板a、四根角钢焊接围成矩形滑道和焊接用u型钢片组成，矩形钢板a和矩形滑道用三组U型钢片于两侧对称焊接固定，三者围成类箱状结构；矩形钢板a两翼对称焊接4块带螺杆孔钢板，则滚轴可利用端板、带螺杆孔的钢板和螺杆固定在第二上框架梁之下；滑动部分由至少四根同规格轴承和固定部件组成，固定部件由带螺栓孔的钢片和矩形钢板b组成，其中钢片上螺栓孔应与轴承中心外伸螺杆契合，螺杆可穿过轴承中心同轴承两侧钢板上螺栓孔固定,以确保轴承组只发生滚动，其中矩形钢板a和矩形滑道大小应一致，矩形钢板b宽度方向上略小于上述矩形滑道，长度方向上留有一定滑动空间；滚轴通过端板和螺杆固定在上第二外框梁之下并与千斤顶构成竖向加载装置，将荷载传递到试件之上，滚轴中矩形钢板a和第二上框架梁接触部位布置四根锚栓用于平衡作动器启动时引起的水平力，防止因摩擦力不足引起滚轴和第二上框架梁错位；第一上外框梁和U型焊接槽钢两构件可通过调整与钢柱板上螺栓孔螺栓连接位置，实现根据试件高度对装置的调整；滚轴矩形钢板b下设有与千斤顶顶板对应的螺栓孔，矩形钢板b下和千斤顶顶板之间可放置同千斤顶顶板大小相同且布置有同等间距、尺寸螺栓孔的金属垫片，用于调整整个竖向加载装置的竖向高度；U型焊接槽钢和滚轮构成侧向限位装置，其中钢构件由三根槽钢焊接而成U型再由四根角钢做斜向支撑，U型焊接槽钢和钢柱通过U型焊接槽钢两侧槽钢端板上螺栓孔和钢柱翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定，中间段槽钢腹板处等距开长边平行于钢柱竖向矩形孔，滚轮上带螺纹的螺杆穿过矩形孔并在槽钢腹板两侧用螺母和垫板固定，改变腹板两侧螺母在滚轮螺杆上的相对位置可实现其伸长量的调节，从而可适应不同试件厚度；滚轮上带螺纹的螺杆可沿矩形孔长边方向滑动，从而微调滚轮的竖向位置；滚轮由带螺纹螺杆在其螺杆一端焊接一个单向轮组成。本专利技术与现有技术相比，具有以下显著优点：(1)所有锚栓孔采取同等大小和间距排列，方便调节上框架梁和侧向限位装置与钢柱的连接位置，使装置能够适用于不同尺寸的试件；侧向限位装置能够有效实现对试件平面外的约束，限制其平面外失稳，从而使试件在平面内发生变形，最大程度的模拟试件在平面内水平低周反复加载作用下的受力状况。(2)本专利技术中的滚轴矩形钢板b下设有与千斤顶顶板对应的螺栓孔，两者之间可放置布置有相同螺栓孔的钢片用于微调整个竖向加载装置的竖向高度；侧向限位装置中U型焊接槽钢中间段槽钢腹板上设有等间距矩形孔，从而使侧向限位装置能在竖直方向微调；由此使整套设备具备调节方便、适应性强的独特优势。(3)该装置制作简单，使用方便。整个装置均采用螺栓连接，方便组装和拆卸，不用时能够将其拆解，不占用空间，方便存放；装置能够重复利用，并显著降低试验费用。附图说明图1为低周反复加载试验装置主视图。图2为低周反复加载试验装置左视图。图3为低周反复加载试验装置俯视图。图4为侧向限位装置俯视图及滚轮示意图。图5为侧向限位装置主视图。图6为侧向限位装置左视图。图7为低周反复加载试验装置整体示意图。图8为第一上外框梁和第二上外框梁连接、第二上外框梁和滚轴连接及防错位螺栓布置图示意图。图9为滚轴装置主视图。图10为滚轴装置俯视图。图11为滚轴装置左视图。附图中数字含义如下：1-钢柱；2-第一上框架梁；3-第二上框架梁；4-滚轴；5-千斤顶；6-U型焊接槽钢；7-滚轮；8-构件；9-地梁；10-作动器；11-反力墙；12-焊接角钢；13-螺母；14-垫板；15-螺栓；16-轴承；17-矩形钢板a；18-矩形钢板b；19-U型钢片；20-带螺杆孔钢片。具体实施方案以下将结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。一种低周反复加载试验装置，如图1。该试验装置包括：钢柱1、第一上外框梁2、第二上外框梁3、滚轴4、千斤顶5、U型焊接槽钢6、滚轮7。所述的试验对象构件8需要通过地梁9连接到基台再安装到低周反复加载试验装置中间，见图7。所述的钢柱1为等截面工字钢，翼缘上设等间距螺栓孔，见图1。所述的第一上外框梁2与钢柱1通过上第一外框梁2端板螺栓孔和钢柱1翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定，见图2。所述的第一上外框梁2和第二上外框梁3通过端板和螺杆固定，第一上外框梁2位于第二上外框梁3上方，所述的第一上外框梁2和第二上外框梁3通过端板和螺杆连接，在两梁接触的部位各布置四根螺栓固定，用于平衡由竖向加载装置在作动器10启动后传递到梁上的水平作用力，防止因静摩擦力无法抵消水平力引起的两梁错位；滚轴4中矩形钢板a和第二上框架梁3接触部位布置四根锚栓用于平衡作动器10启动时引起的水平力，防止因摩擦力不足引起滚轴4和第二上框架梁3错位；见图8。所述的滚轴4通过端板和螺杆固定在第二上外框梁3之下并与千斤顶5构成竖向加载装置，见图1、2。所述的第一上外框梁2和侧向限位装置中U型焊接槽钢6两构件可通过调整与钢柱1翼板上螺栓孔螺栓连接位置，实现根据试件高度对装置的调整；滚轴4中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低周反复加载试验装置，其特征在于，该实验装置包括钢柱(1)、第一上外框梁(2)、第二上外框梁(3)、滚轴(4)、千斤顶(5)、U型焊接槽钢(6)、滚轮(7)；所述U型焊接槽钢(6)和滚轮(7)构成侧向限位装置，U型焊接槽钢(6)由三根槽钢焊接成U型再由四根角钢做斜向支撑，U型焊接槽钢(6)和钢柱(1)通过U型焊接槽钢(6)两侧槽钢端板上螺栓孔和钢柱(1)翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定，中间段槽钢腹板处等距开长边平行于钢柱(1)高度的矩形孔，滚轮(7)上带螺纹的螺杆穿过矩形孔并在槽钢腹板两侧用螺母和垫板固定，改变腹板两侧螺母在滚轮(7)螺杆上的相对位置可实现其伸长量的调节，从而可适应不同试件厚度；滚轮(7)上带螺纹的螺杆可沿矩形孔长边方向滑动，从而微调滚轮(7)的竖向位置；各构成部分的连接：/n钢柱(1)通过地脚螺栓与地基固定；/n第一上外框梁(2)与钢柱(1)通过上第一上外框梁(2)端板螺栓孔和钢柱(1)翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定；/n第一上外框梁(2)和第二上外框梁(3)通过端板和四根螺杆相连接，中间两梁接触处开螺栓孔用螺栓固定，第一上外框梁(2)位于第二上外框梁(3)之上；/n滚轴(4)通过端板和螺杆固定在第二上外框梁(3)之下并与千斤顶(5)构成竖向加载装置；/n滚轮(7)由一根带螺纹螺杆在其螺杆一端焊接一个单向轮构成。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低周反复加载试验装置，其特征在于，该实验装置包括钢柱(1)、第一上外框梁(2)、第二上外框梁(3)、滚轴(4)、千斤顶(5)、U型焊接槽钢(6)、滚轮(7)；所述U型焊接槽钢(6)和滚轮(7)构成侧向限位装置，U型焊接槽钢(6)由三根槽钢焊接成U型再由四根角钢做斜向支撑，U型焊接槽钢(6)和钢柱(1)通过U型焊接槽钢(6)两侧槽钢端板上螺栓孔和钢柱(1)翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定，中间段槽钢腹板处等距开长边平行于钢柱(1)高度的矩形孔，滚轮(7)上带螺纹的螺杆穿过矩形孔并在槽钢腹板两侧用螺母和垫板固定，改变腹板两侧螺母在滚轮(7)螺杆上的相对位置可实现其伸长量的调节，从而可适应不同试件厚度；滚轮(7)上带螺纹的螺杆可沿矩形孔长边方向滑动，从而微调滚轮(7)的竖向位置；各构成部分的连接：
钢柱(1)通过地脚螺栓与地基固定；
第一上外框梁(2)与钢柱(1)通过上第一上外框梁(2)端板螺栓孔和钢柱(1)翼板上螺栓孔对应位置的螺栓固定；
第一上外框梁(2)和第二上外框梁(3)通过端板和四根螺杆相连接，中间两梁接触处开螺栓孔用螺栓固定，第一上外框梁(2)位于第二上外框梁(3)之上；
滚轴(4)通过端板和螺杆固定在第二上外框梁(3)之下并与千斤顶(5)构成竖向加载装置；
滚轮(7)由一根带螺纹螺杆在其螺杆一端焊接一个单向轮构成。


2.根据权利要求1所述的低周反复加载试验装置，其特征是：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，徐子凡，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：海南;46