可水平滑移的千斤顶支座及抗震静力试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测定材料性质的器材，尤其是一种土木工程实验研究使用的在施加荷载时可水平滑移的千斤顶支座。
【背景技术】
[0002]结构抗震静力试验也可以称作拟静力试验或者伪静力试验，是用静力方式加载来模拟地震作用。拟静力试验的优点是消耗较少，且在加载过程中可暂停试验来观察试件的变形及试验现象。根据《建筑抗震试验方法规程》的规定，在构件和框架进行拟静力试验时需在顶部施加一定的轴向荷载来模拟上部构件的自重。
[0003]如图1所示，轴向荷载加载方式是在上部指定位置将液压千斤顶101固定在刚架梁102上，利用千斤顶对构件施加压力。为保证试验构件的自由移动，传统的做法是在千斤顶和构件之间垫有钢板和实心圆钢。
[0004]但是由于千斤顶是固定在刚架梁上的，在实验过程中千斤顶施加的压力会与构件的轴线发生偏心，在构件上产生弯矩，影响试验的结果。现有的解决方法结构相当复杂，效果不佳且使用不便。
【发明内容】
[0005]发明目的:提供一种结构相对简单的、可水平滑移的千斤顶支座，以消除偏心的影响。本发明进一步的目的是提供一种抗震静力试验系统。
[0006]技术方案:一种可水平滑移的千斤顶支座，其特征在于，包括:
槽钢底座，其包括主体部和相对设置于主体部两侧的翼缘部，所述主体部设置有螺栓孔，千斤顶通过螺栓固定于槽钢底座；
滚动组件，包括沿主体部中轴线设置的若干个滚珠轴承以及与滚珠轴承套接的滚轮；约束夹具，其一边开设有螺栓固定孔，可通过螺栓固定于钢架梁的两侧；其另一边位于翼缘部的外侧，限定槽钢底座的运动范围；在工作状态，在千斤顶的作用下，滚轮与钢架梁紧密接触，千斤顶和槽钢底座可相对于钢架梁的纵向移动。
[0007]在进一步的实施例中，所述翼缘部设置有若干个螺栓孔，所述约束夹具呈L型，位于翼缘部外侧的边上对应设置有若干个槽口，所述槽口在钢架梁长度方向上延伸，一螺栓穿过槽口和翼缘部上的螺栓孔将槽钢底座和约束夹具相对固定，该螺栓可在槽口中移动。或者，所述约束夹具呈U型，其一边位于主体部下方。
[0008]在优选的实施例中，所述约束夹具共三对，为不等边角钢，每个约束夹具的长度为100mm，短边上开有50mmX75mm的槽口，长边轴线处开有两个适用于M20的螺栓孔；所述槽钢底座为不锈钢构件，长450mm，翼缘上间隔150mm开有3个适用于M18的螺栓孔，主体部四角开设有可与千斤顶连接的螺栓孔；滚珠轴承为3个，每个宽100_，均匀焊接在底部槽钢中轴线上，实心滚轮为不锈钢构件，外径75mm，内径55mm，套在滚珠轴承内。
[0009]进一步的，一种抗震静力试验系统，包括台座、在往复动作器作用下在所述台座上移动的实验构件，上述可水平滑移的千斤顶支座，一端固定于实验构件上、一端固定于槽钢底座上的千斤顶，以及与约束夹具固定连接的钢架梁。
[0010]有益效果:本发明具有结构简单、拆装方便的优点，而且在施加荷载的过程中，千斤顶可相对于钢架梁滑动，因而不会对构件的变形产生阻碍，而千斤顶与构件保持固定，不会产生偏心，从而克服了现有技术存在的缺陷。
【附图说明】
[0011]图1是现有技术的结构示意图。
[0012]图2a和图2b分别是本发明两种实施例与钢架梁固定时的结构示意图。
[0013]图3是本发明一种实施例的结构示意图。
[0014]图4是本发明约束夹具的结构示意图。
[0015]图5是本发明槽钢底座和滚动组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图2a、图2b和图3所示，本发明可水平滑移的千斤顶支座主要包括槽钢底座、滚动组件和约束夹具，详细描述如下:
如图2a、2b、图3和图5所示，槽钢底座I包括主体部11和相对设置于主体部两侧的翼缘部12。在该实施例中，主体部和翼缘部一体成型，为U型槽钢件。所述主体部设置有螺栓孔，千斤顶通过第一螺栓6固定于槽钢底座；滚动组件包括沿主体部中轴线设置的若干个滚珠轴承2以及与滚珠轴承套接的滚轮3。
[0017]如图4所示，约束夹具4的一边开设有螺栓固定孔41，可通过第二螺栓5固定于钢架梁的两侧；其另一边位于翼缘部的外侧，限定槽钢底座的运动范围。
[0018]在工作状态，在千斤顶的作用下，滚轮与钢架梁紧密接触，千斤顶和槽钢底座可相对于钢架梁的纵向移动。
[0019]在使用时，现将几组约束夹具分别固定连接于钢架梁上，再将用于连接千斤顶的螺栓穿过槽钢底座四角上的螺栓孔中，再用螺栓穿过约束夹具上的槽口和槽钢底座上的螺栓孔，旋紧至预定程度，千斤顶通过螺栓于槽钢底座固定，将千斤顶的另一端与实验构件固定，进行构件对中，然后伸长千斤顶，使得实心滚轮与反力刚架梁底部贴紧。将千斤顶牢固连接在试验构件上。在试验过程中，千斤顶与构件完全连接，同步移动，无偏心，而实心滚轮使得千斤顶和底部槽钢能够在反力钢架梁上水平滑移。在卸载和安装过程中，约束夹具起到了防止千斤顶和支座向下坠落的作用。而且该结构比球铰的效果更佳，使用寿命更长。
[0020]如图2a、图3和图5所示，所述翼缘部设置有若干个螺栓孔，所述约束夹具呈L型，位于翼缘部外侧的边上对应设置有若干个槽口 42，所述槽口在钢架梁长度方向上延伸，一螺栓穿过槽口和翼缘部上的螺栓孔将槽钢底座和约束夹具相对固定，该螺栓可在槽口中移动。如图2b所示，所述约束夹具呈U型，其一边位于主体部下方。
[0021]上述两种实施例给出了约束夹具的两种结构形式，其均能够保证槽钢底座在预期的约束下运动，既保证不会发生偏心又可使槽钢底座不会滑脱。
[0022]在某个实施例中，相关构件的参数如下:所述约束夹具共三对，为不等边角钢，每个约束夹具的长度为100mm，短边上开有50mmX 75mm的槽口，长边轴线处开有两个适用于M20的螺栓孔；所述槽钢底座为不锈钢构件，长450mm，翼缘上间隔150mm开有3个适用于M18的螺栓孔，底部开设有可与千斤顶连接的螺栓孔；滚珠轴承为3个，每个宽100mm，均匀焊接在底部槽钢中轴线上，实心滚轮为不锈钢构件，外径75mm，内径55mm，套在滚珠轴承内。
[0023]本发明的使用过程和实验过程如下:
将三对约束夹具通过长边上的螺孔对称连接在加载设备反力刚架梁上，中心线间距为150mm。将与千斤顶连接的螺栓预先穿入底部槽钢。将螺栓通过约束夹具上的槽口插入底部槽钢翼缘上的螺孔并旋紧。安装千斤顶，旋紧底部槽钢与千斤顶连接使用的螺栓。进行构件对中，然后伸长千斤顶，使得实心滚轮与反力刚架梁底部贴紧。将千斤顶牢固连接在试验构件上。
[0024]试验过程:在试验过程中，滚轮贴紧在反力钢架梁底部并滚动。由于千斤顶与构件可靠连接，随着构建在水平荷载作用下水平移动，无偏心产生。在试验完成后先收缩千斤顶，然后依次拆除千斤顶与底部槽钢连接螺栓、底部槽钢与约束夹具的连接螺栓，最后拆除约束夹具。
[0025]将上述千斤顶支座应用于改造现有实验系统，即可得一种抗震静力试验系统，其主要包括台座、在往复动作器作用下在所述台座上移动的实验构件，上述任一项实施例所述可水平滑移的千斤顶支座，一端固定于实验构件上、一端固定于槽钢底座上的千斤顶，以及与约束夹具固定连接的钢架梁。
[0026]总之，本发明通过简单的、容易实现的方案解决了现有抗震静力试验中由于千斤顶固定在刚架梁上造成的构件偏心受压问题。
[0027]以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1.一种可水平滑移的千斤顶支座，其特征在于，包括: 槽钢底座(1)，其包括主体部(11)和相对设置于主体部两侧的翼缘部(12)，所述主体部设置有螺栓孔，千斤顶通过螺栓固定于槽钢底座； 滚动组件，包括沿主体部中轴线设置的若干个滚珠轴承(2 )以及与滚珠轴承套接的滚轮(3); 约束夹具(4)，其一边开设有螺栓固定孔(41)，可通过螺栓固定于钢架梁的两侧；其另一边位于翼缘部的外侧，限定槽钢底座的运动范围； 在工作状态，在千斤顶的作用下，滚轮与钢架梁紧密接触，千斤顶和槽钢底座可相对于钢架梁的纵向移动。2.如权利要求1所述的可水平滑移的千斤顶支座，其特征在于，所述翼缘部设置有若干个螺栓孔，所述约束夹具呈L型，位于翼缘部外侧的边上对应设置有若干个槽口(42)，所述槽口在钢架梁长度方向上延伸，一螺栓穿过槽口和翼缘部上的螺栓孔将槽钢底座和约束夹具相对固定，该螺栓可在槽口中移动。3.如权利要求1所述的可水平滑移的千斤顶支座，其特征在于，所述约束夹具呈U型，其一边位于主体部下方。4.如权利要求1至3任一项所述的可水平滑移的千斤顶支座，其特征在于，所述约束夹具共三对，为不等边角钢，每个约束夹具的长度为100mm，短边上开有50mmX75mm的槽口，长边轴线处开有两个适用于M20的螺栓孔；所述槽钢底座为不锈钢构件，长450mm，翼缘上间隔150mm开有3个适用于M18的螺栓孔，主体部四角开设有可与千斤顶连接的螺栓孔；滚珠轴承为3个，每个宽100mm，均匀焊接在底部槽钢中轴线上，实心滚轮为不锈钢构件，夕卜径75mm，内径55mm，套在滚珠轴承内。5.一种抗震静力试验系统，其特征在于，包括台座、在往复动作器作用下在所述台座上移动的实验构件，权利要求1至4任一项所述的可水平滑移的千斤顶支座，一端固定于实验构件上、一端固定于槽钢底座上的千斤顶，以及与约束夹具固定连接的钢架梁。
【专利摘要】本发明公开了一种可水平滑移的千斤顶支座及抗震静力试验系统，其中，所述可水平滑移的千斤顶支座包括：槽钢底座，其包括主体部和相对设置于主体部两侧的翼缘部，所述主体部设置有螺栓孔，千斤顶通过螺栓固定于槽钢底座；滚动组件，包括沿主体部中轴线设置的若干个滚珠轴承以及与滚珠轴承套接的滚轮；约束夹具，其一边开设有螺栓固定孔，可通过螺栓固定于钢架梁的两侧；其另一边位于翼缘部的外侧，限定槽钢底座的运动范围。本发明具有结构简单、拆装方便的优点，而且在施加荷载的过程中，千斤顶可相对于钢架梁滑动，因而不会对构件的变形产生阻碍，而千斤顶与构件保持固定，不会产生偏心，从而克服了现有技术存在的缺陷。
【IPC分类】G01M7/02, B66F3/25, B25H1/00
【公开号】CN105058334
【申请号】CN201510425071
【发明人】伍凯, 张贺, 陈 峰, 王锐, 南洋
【申请人】河海大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月17日