【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于多层框架结构模型拟静力推覆(pushover)试验的加载技术。
技术介绍
1、pushover分析是对已承受竖向荷载的结构按某种形式施加模拟地震惯性力单调递增的水平荷载，逐步分析结构进入塑性状态后的性能，记录结构构件在各阶段荷载作用下塑性铰的发展顺序和可能出现的破坏形式，得到结构的荷载-位移关系曲线，判定结构在不同受力阶段的整体变形以及结构构件的弹塑性变形机制，直至结构达到事先确定目标位移或破坏模式，对结构性能进行评判。
2、多层框架结构的pushover分析常采用层间位移角来量化结构的性能水平，试验时应在结构不同高度的质量中心处，施加某种沿高度分布的侧向水平荷载，并在每层相应位置架设位移计获取结构在地震力作用下的位移状况，然而当前针对多层框架结构的拟静力试验加载装置只能依靠在每层加载位置安装作动器实现，多台作动器的整体安装及位移计的调节极为不便，且需要大量的人力和物力，同时，多个作动器连续吊装时易发生碰撞而导致损坏，且需要人员进行高空作业，试验安全性较低；其次，加载方式要合理地反映结构在不同时刻地震动强度下各层惯性力的分布特点，现有作动器加载控制台没有固定的控制模式，不易实现多台作动器的协同工作。采用根据原型结构按照一定比例制作的缩尺结构进行试验，其具有原型全部或部分力学特性，对大比例缩尺模型施加与原型结构相似的工况模式，能通过缩尺模型的力学性能从而对原型结构展开推论和研究。多层结构缩尺模型较小，其对加载控制及测点布置更加精细，因此，需要设计一种更适用于大比例缩尺结构的推覆试验装置，节约资金，简化
3、选择合理的侧向荷载分布模式是pushover分析的关键，加载方式不仅要合理地反映结构在不同时刻地震动强度下各层惯性力的分布特点，而且要得到结构在地震作用下的真实的位移状况。不同的pushover加载模式将会得到不同的结构抗震性能的分析结果。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是简化装置的结构,使加载设备组装与操作更加简单方便。
2、本专利技术是一种用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，由加载传动系统、试验件固定区和位移传感器支架三部分构成，加载传动系统由门式外壳1、加载传动系统装配件、电动圆柱蜗杆2和电动机底座3组成；实验装置的加载传动系统装配件包括电动圆柱蜗杆2、从动蜗轮4、六角齿轮杆5、直齿轮6以及直齿条7；电动圆柱蜗杆2提供动力，使各层加载传动系统装配件中的从动蜗轮4、六角齿轮杆5、直齿轮6和直齿条7依次相互啮合传动；所述六角齿轮杆5直接插入深沟球轴承8的内孔中，能通过翼板按钮10实现加载传动系统与门式外壳1的连接；按下翼板按钮10，内部推杆会从侧翼板9的另一侧伸出，并进入门式外壳侧板凹槽24中，从而实现侧翼板9与门式外壳1间的连接与固定；直齿条7推出施加侧向力，直齿条7加载端头安装有万向连接件11、s型压力传感器12和触头螺钉13；托板14能与门式外壳1通过卡口连接，以便根据实验需要进行高度调整和固定；装置底板15上均匀布设有试件固定孔，试验件通过地脚螺栓与试件固定孔固定于试验件固定区，而位移测点则使用拉线式位移传感器16采集位移数据；根据测点高度，使用位移计夹持器17将拉线式位移传感器16固定在位移计架设杆18上，并通过连接器19进行固定，位移计架设杆18底部布设有滚轮，能使所述位移计架设杆18沿着位移计滑道20滑动。
3、本专利技术的有益之处是：该装置结构简单，占地面积小，加载设备组装与操作简单方便，保证试验安全性的同时，实现电动控制加载与实测数据采集一体化，并能随时读取推覆试验中荷载-位移数据，方便工作人员依据试验要求控制加载节奏，灵活性强，保证试验件受力明确，极大节省了试验的经济和人力成本。
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1.一种用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，由加载传动系统、试验件固定区和位移传感器支架三部分构成，其特征在于：加载传动系统由门式外壳(1)、加载传动系统装配件、电动圆柱蜗杆(2)和电动机底座(3)组成；实验装置的加载传动系统装配件包括电动圆柱蜗杆(2)、从动蜗轮(4)、六角齿轮杆(5)、直齿轮(6)以及直齿条(7)；电动圆柱蜗杆(2)提供动力，使各层加载传动系统装配件中的从动蜗轮(4)、六角齿轮杆(5)、直齿轮(6)和直齿条(7)依次相互啮合传动；所述六角齿轮杆(5)直接插入深沟球轴承(8)的内孔中，能通过翼板按钮(10)实现加载传动系统与门式外壳(1)的连接；按下翼板按钮(10)，内部推杆会从侧翼板(9)的另一侧伸出，并进入门式外壳侧板凹槽(24)中，从而实现侧翼板(9)与门式外壳(1)间的连接与固定；直齿条(7)推出施加侧向力，直齿条(7)加载端头安装有万向连接件(11)、S型压力传感器(12)和触头螺钉(13)；托板(14)能与门式外壳(1)通过卡口连接，以便根据实验需要进行高度调整和固定；装置底板(15)上均匀布设有试件固定孔，试验件通过地脚螺栓与试件固定孔固定于
2.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于所述侧翼板(9)与门式外壳侧板(21)贴合一侧设置有侧翼板凸槽(28)，并与门式外壳侧板凹槽(24)吻合，所述翼板另一侧设置有翼板按钮(10)，按下翼板按钮(10)，内部推杆于侧翼板凸槽(28)的另一侧伸出进入连接孔(23)，使整个加载传动系统与门式外壳侧板(21)进行固定，门式外壳侧板凹槽(24)宽度为B，布孔的直径d＝(0.7～0.8)B，相邻孔的间距≥2d，按钮位置应与试验件层高位置对应，并依据试验件层高或加载位置进行调整。
3.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于所述直齿条加载端头部固定设置有一个万向连接件(11)，万向连接件(11)的球形接头(29)套装在螺杆本体的下端，球形接头(29)的螺杆能与S型压力传感器(12)栓接，万向连接件(11)的杆身端部仍压装有球形接头(30)；所述S型压力传感器(12)的另一端连接一个触头螺钉(13)，所述触头螺钉(13)与试验件加载点焊接连接。
4.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于，在试验件固定区域的一侧端部设置有竖向位移计架设杆(18)，位移计夹持器(17)的端部装有螺杆，通过连接器(19)上的螺纹孔进行固定；连接器(19)的四个面上都设有螺纹接口(35)，通过连接器(19)能够使位移计夹持器(17)上下移动以进行高度调节，并使用螺栓进行固定；所述位移计架设杆(18)的底部设有滚轮(36)，并能沿着位移计滑道(20)滑动。
5.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于，加载传动系统包括电动圆柱蜗杆、从动蜗轮、六角齿轮杆、直齿轮、直齿条构成；所述底板的加载区域一侧端部的边缘处设置有一根竖向直立的电动圆柱蜗杆，所述电动圆柱蜗杆为电控主动件，功率恒定，旋转方向一定，底部设置有电动机底座与底板相连接；所述电动圆柱蜗杆模数为Mdu，电动圆柱蜗杆分度圆直径为:
6.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于，所述从动蜗轮分度圆直径为:
7.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于，所述直齿轮分度圆直径为D3，
8.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于，所述该装置功率为P，则直齿轮功率为P1，，水平地震作用标准值FEK，
...【技术特征摘要】
1.一种用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，由加载传动系统、试验件固定区和位移传感器支架三部分构成，其特征在于：加载传动系统由门式外壳(1)、加载传动系统装配件、电动圆柱蜗杆(2)和电动机底座(3)组成；实验装置的加载传动系统装配件包括电动圆柱蜗杆(2)、从动蜗轮(4)、六角齿轮杆(5)、直齿轮(6)以及直齿条(7)；电动圆柱蜗杆(2)提供动力，使各层加载传动系统装配件中的从动蜗轮(4)、六角齿轮杆(5)、直齿轮(6)和直齿条(7)依次相互啮合传动；所述六角齿轮杆(5)直接插入深沟球轴承(8)的内孔中，能通过翼板按钮(10)实现加载传动系统与门式外壳(1)的连接；按下翼板按钮(10)，内部推杆会从侧翼板(9)的另一侧伸出，并进入门式外壳侧板凹槽(24)中，从而实现侧翼板(9)与门式外壳(1)间的连接与固定；直齿条(7)推出施加侧向力，直齿条(7)加载端头安装有万向连接件(11)、s型压力传感器(12)和触头螺钉(13)；托板(14)能与门式外壳(1)通过卡口连接，以便根据实验需要进行高度调整和固定；装置底板(15)上均匀布设有试件固定孔，试验件通过地脚螺栓与试件固定孔固定于试验件固定区，而位移测点则使用拉线式位移传感器(16)采集位移数据；根据测点高度，使用位移计夹持器(17)将拉线式位移传感器(16)固定在位移计架设杆(18)上，并通过连接器(19)进行固定，位移计架设杆(18)底部布设有滚轮，能使所述位移计架设杆(18)沿着位移计滑道(20)滑动。
2.根据权利要求1所述的用于测定多层框架结构的拟静力推覆试验装置，其特征在于所述侧翼板(9)与门式外壳侧板(21)贴合一侧设置有侧翼板凸槽(28)，并与门式外壳侧板凹槽(24)吻合，所述翼板另一侧设置有翼板按钮(10)，按下翼板按钮(10)，内部推杆于侧翼板凸槽(28)的另一侧伸出进入连接孔(23)，使整个加载传动系统与门式外壳侧板(21)进行固定，门式外壳侧板凹槽(24)宽度为b，布孔的直径d＝(0.7～0.8)b，相...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷占忠，冯大哲，丁正龙，付玉婷，罗维刚，黄耀邦，朱军，吴炬钱，郭建平，徐庙发，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：
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