一种土木工程结构抗震试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种土木工程结构抗震试验装置及方法，属于土木工程技术领域。一种土木工程结构抗震试验装置，包括底座，底座上设置有纵向波模拟箱，纵向波模拟箱内滑动连接有移动板，移动板上设置有滑轨，滑轨内滑动连接有滑座，滑座上固定连接有支撑板，支撑板上活动设置有安装座，安装座上开设有用于放置建筑模型的安装槽，底座上还设置有外壳，外壳内设置有用于驱动安装座横向滑移的横向位移组件，外壳内还设置有用于驱动安装座旋转的变向组件；本发明专利技术结构简单、控制方便，无需对装置进行多余操作，即可达到多方向横波的模拟，通过快速且持续的对建筑模型从不同方向进行横波的震动模拟演示，有效保证了抗震试验的准确性和试验效率。验效率。验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种土木工程结构抗震试验装置及方法


[0001]本专利技术涉及土木工程
，尤其涉及一种土木工程结构抗震试验装置及方法。

技术介绍

[0002]土木工程是建造各类土地工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象。土木工程是指除房屋建筑以外，为新建、改建或扩建各类工程的建筑物、构筑物和相关配套设施等所进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作及其完成的工程实体，在进行建筑设计的时候为了确保设备具有良好的抗震功能，需要预先对建筑结构的抗震性能进行检测。
[0003]土木工程结构的抗震主要是模拟地震，主要分为纵波和横波。纵波的传播方向和震动方向相平行，使得建筑物上下震动；然后再发生横波，横波的传播方向与震动方向相互垂直，使得建筑物左右摆动，极其容易造成破坏。目前常见的土木工程结构抗震试验装置虽然能够对其震动波进行模拟，但是对横波进行模拟时仅只能从一个方向进行，为确保整个模拟实验结果的准确性，需要对固定在实验装置上的模型拆卸，然后重新选择不同的方向安装后进行模拟，极大增加了工作量，提高了工作人员的劳动强度，降低对土木工程结构检测的工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种土木工程结构抗震试验装置及方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种土木工程结构抗震试验装置，包括底座，所述底座上设置有纵向波模拟箱，所述纵向波模拟箱内滑动连接有移动板，所述移动板上设置有滑轨，所述滑轨内滑动连接有滑座，所述滑座上固定连接有支撑板，所述支撑板上活动设置有安装座，所述安装座上开设有用于放置建筑模型的安装槽，所述底座上还设置有外壳，所述外壳内设置有用于驱动安装座横向滑移的横向位移组件，所述外壳内还设置有用于驱动安装座旋转的变向组件，所述变向组件与横向位移组件相连。
[0007]优选的，所述横向位移组件包括转动设置在外壳内的转动轴，所述转动轴的底部固定连接有第一连板，所述第一连板上通过销轴活动连接有第二连板，所述第二连板远离第一连板的一端与支撑板相连，所述横向位移组件还包括固设在外壳上的位移电机，所述位移电机的输出端穿过外壳并通过联轴器与转动轴相连。
[0008]优选的，所述支撑板上固定连接有固定杆，所述第二连板套设滑动在固定杆上。
[0009]优选的，所述变向组件包括固设在外壳内的隔板，所述隔板与外壳的内壁之间设置有转动杆，所述转动杆上设置有大齿轮，所述转动轴上设置有与大齿轮啮合连接的小齿
轮，所述转动杆上还设置有不完全齿轮，所述变向组件还包括转动设置在支撑板上的驱动杆，所述驱动杆与安装座固定相连，所述驱动杆上设置有动齿轮，所述不完全齿轮与动齿轮之间设置有齿条传动机构。
[0010]优选的，所述齿条传动机构包括固设在隔板上的第一壳体，所述第一壳体内滑动连接有第一活塞，所述第一活塞与第一壳体的内壁之间设置有第一弹性元件，所述第一活塞背离第一弹性元件的一侧设置有与不完全齿轮啮合连接的第一齿条，所述齿条传动机构还包括固设在支撑板上的第二壳体，所述第一壳体和第二壳体之间连通有导气管，所述第二壳体内壁滑动连接有第二活塞，所述第二活塞与第二壳体的内壁之间设置有第二弹性元件，所述第二活塞背离第二弹性元件的一侧设置有与动齿轮啮合连接的第二齿条。
[0011]优选的，所述第二活塞上开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块与滑槽的内壁之间设置有第三弹性元件，所述滑块与第二齿条固定相连，所述支撑板上设置有与第二齿条活动相抵的固定板，所述固定板与第二齿条上设置有相互抵压的斜面，所述第二活塞上还设置有用于限制第二齿条位移的定位组件。
[0012]优选的，所述定位组件包括开设在第二活塞上的凹槽，所述凹槽内固定连接有固定轴，所述固定轴上转动连接有摆动杆，所述固定轴与摆动杆之间设置有用于摆动杆复位转动的扭簧，所述摆动杆的两端分别活动连接有定位块和抵压块，所述定位块和抵压块均滑动设置在第二活塞上，所述第二齿条上开设有与定位块相配合的定位槽，所述抵压块与第二壳体的内壁活动相抵。
[0013]优选的，所述摆动杆的两端均开设有活动槽，所述定位块和抵压块与摆动杆相连的一端均设置有活动杆，所述活动杆滑动连接在活动槽内。
[0014]优选的，所述纵向波模拟箱内设置有纵向波模拟机构，用于驱动移动板在纵向波模拟箱内上下滑动位移，所述纵向波模拟箱上设置有导向条，所述移动板上开设有与导向条相配合的导向槽。
[0015]本专利技术还公开了一种土木工程结构抗震试验方法，包括一种土木工程结构抗震试验装置，还包括以下步骤：
[0016]S1：装置使用时，将建筑模型固定安装在安装座的安装槽内，对其进行纵向波模拟时，通过纵向波模拟箱内的纵向波模拟机构驱动移动板在箱体内上下移动，移动板上下移动的同时通过与其连接的支撑板带动支撑板上侧的安装座移动，进而对安装槽内的建筑模型进行纵向波的抗震性能演示；
[0017]S2：当需要对建筑模型进行横波抗震演示时，控制位移电机运行，使位移电机的输出端带动转动轴旋转，转动轴旋转带动第一连板同步转动，第一连板带动与其活动连接的第二连板摆动，进而使第二连板带动支撑板左右往复移动，支撑板通过滑座滑动在滑轨内，支撑板通过驱动杆带动安装座上的建筑模型横向位移，进行横波的抗震模拟检测；
[0018]S3：转动轴转动时外侧的小齿轮与转动杆上的大齿轮啮合，大齿轮带动转动杆及转动杆上的不完全齿轮啮合，小齿轮旋转多周以后大齿轮才旋转一周，因此，在建筑模型的一个方向进行横波的多次抗震检测后，不完全齿轮开始与第一齿条啮合，第一齿条啮合时带动第一活塞在第一壳体内滑动，第一活塞将第一壳体内的空气挤压至第二壳体内，这些空气对第二活塞产生推力，第二活塞受力带动第二齿条移动，第二齿条移动时与驱动杆上的动齿轮啮合，使动齿轮带动驱动杆及其上侧的安装座移动，进而使建筑模型更改其方向，
使横向位移组件从建筑模型的另一个方向进行横波的抗震模拟演示；
[0019]S4：在第二齿条与动齿轮啮合时，第二齿条会逐渐与固定板相抵下移，在不完全齿轮与第一齿条啮合完毕后，第二齿条也不再与动齿轮啮合，且此时第二齿条被定位块所限制无法上移，第一活塞在第一弹性元件的弹力推动下带动第一齿条复位，等待下一次与不完全齿轮的啮合，而在第一活塞复位后，之前推挤进入第二壳体中的空气回流，第二活塞复位并使抵压块与第二壳体的内壁相抵，抵压块带动摆动杆以固定轴为圆心进行转动，使第二齿条在第三弹性元件的弹力作用下复位上移，重新与动齿轮处于啮合状态，等待下一次对建筑模型的变向动作。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供了一种土木工程结构抗震试验装置及方法，具备以下有益效果：
[0021]1、该土木工程结构抗震试验装置及方法，通过在横向位移组件对建筑模型进行横波抗震演示时，使变向组件带动建筑模型自动转向，结构简单、控制方便，无需对装置进行多余操作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种土木工程结构抗震试验装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设置有纵向波模拟箱(2)，所述纵向波模拟箱(2)内滑动连接有移动板(3)，所述移动板(3)上设置有滑轨(301)，所述滑轨(301)内滑动连接有滑座(401)，所述滑座(401)上固定连接有支撑板(4)，所述支撑板(4)上活动设置有安装座(5)，所述安装座(5)上开设有用于放置建筑模型的安装槽(501)，所述底座(1)上还设置有外壳(6)，所述外壳(6)内设置有用于驱动安装座(5)横向滑移的横向位移组件，所述外壳(6)内还设置有用于驱动安装座(5)旋转的变向组件，所述变向组件与横向位移组件相连。2.根据权利要求1所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述横向位移组件包括转动设置在外壳(6)内的转动轴(701)，所述转动轴(701)的底部固定连接有第一连板(702)，所述第一连板(702)上通过销轴活动连接有第二连板(703)，所述第二连板(703)远离第一连板(702)的一端与支撑板(4)相连，所述横向位移组件还包括固设在外壳(6)上的位移电机(7)，所述位移电机(7)的输出端穿过外壳(6)并通过联轴器与转动轴(701)相连。3.根据权利要求2所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述支撑板(4)上固定连接有固定杆(402)，所述第二连板(703)套设滑动在固定杆(402)上。4.根据权利要求2所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述变向组件包括固设在外壳(6)内的隔板(601)，所述隔板(601)与外壳(6)的内壁之间设置有转动杆(8)，所述转动杆(8)上设置有大齿轮(801)，所述转动轴(701)上设置有与大齿轮(801)啮合连接的小齿轮(7011)，所述转动杆(8)上还设置有不完全齿轮(802)，所述变向组件还包括转动设置在支撑板(4)上的驱动杆(9)，所述驱动杆(9)与安装座(5)固定相连，所述驱动杆(9)上设置有动齿轮(901)，所述不完全齿轮(802)与动齿轮(901)之间设置有齿条传动机构。5.根据权利要求4所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述齿条传动机构包括固设在隔板(601)上的第一壳体(11)，所述第一壳体(11)内滑动连接有第一活塞(111)，所述第一活塞(111)与第一壳体(11)的内壁之间设置有第一弹性元件(112)，所述第一活塞(111)背离第一弹性元件(112)的一侧设置有与不完全齿轮(802)啮合连接的第一齿条(113)，所述齿条传动机构还包括固设在支撑板(4)上的第二壳体(12)，所述第一壳体(11)和第二壳体(12)之间连通有导气管(10)，所述第二壳体(12)内壁滑动连接有第二活塞(121)，所述第二活塞(121)与第二壳体(12)的内壁之间设置有第二弹性元件(122)，所述第二活塞(121)背离第二弹性元件(122)的一侧设置有与动齿轮(901)啮合连接的第二齿条(123)。6.根据权利要求5所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述第二活塞(121)上开设有滑槽(1211)，所述滑槽(1211)内滑动连接有滑块(1212)，所述滑块(1212)与滑槽(1211)的内壁之间设置有第三弹性元件(1213)，所述滑块(1212)与第二齿条(123)固定相连，所述支撑板(4)上设置有与第二齿条(123)活动相抵的固定板(403)，所述固定板(403)与第二齿条(123)上设置有相互抵压的斜面，所述第二活塞(121)上还设置有用于限制第二齿条(123)位移的定位组件。7.根据权利要求6所述的一种土木工程结构抗震试验装置，其特征在于，所述定位组件包括开设在第二活塞(121)上的凹槽，所述凹槽内固定连接有固定轴(13)，所述固定轴(13)
上转动连接有摆动杆(131)，所述固定轴(13)与摆动杆(131)之间设置有用于摆动杆(131)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佩菊，
申请(专利权)人：陆佩菊，
类型：发明
国别省市：