专利名称：一种山字形试件反复加载试验装置及制作方法
技术领域：
本发明是一种山字形试件反复加载试验装置及制作方法，属于建筑结构耗能减震技术。
背景技术：
目前使用较多的反复加载试验装置是通过对试件施加反复循环荷载，模拟地震时结构或构件在往复振动中的受力特点和变形特点，研究其构件整体耗能能力及延性。随着研究的逐渐深入，对异形截面构件的变形能力研究也越来越多。对于山字形构件，传统的反复加载装置无法实现对其变形能力的衡量。
发明内容
针对传统的反复加载装置存在的缺点，提出一种山字形试件的反复加载试验装置。该装置可以通过对山字形试件进行的反复荷载试验，测得试件的变形能力；整个装置体积小，采用螺栓连接，方便拆卸，并能实现对装置尺寸的调整，使该装置能适用于不同尺寸的试件。本发明采用的技术方案是:山字形试件反复加载试验装置包括钢构基础1、试验台座2、台座隔板3、连接螺杆4、螺母5、台座固定钢墩6、水平固定螺杆7、水平加载装置8。其中:钢构基础I与地面固定连接；2个试验台座2间预留调整间距，并固定在钢构基础I上；在每个试验台座2上面均固定连接I块台座隔板3，所述的2块台座隔板3用于夹住山字形试件的中部；在钢构基础I上每个试验台座2的外侧固定连接台座固定钢墩6，水平固定螺杆7穿过台座固定钢墩6与试验台座2接触，通过调节水平固定螺杆7上面的螺母5实现对每个试验台座2水平固定；山字形试件倒置安装在试验装置上，通过水平加载装置8进行加载。钢构基础I通过地脚螺栓和地面固定连接，便于试验装置的移动和拆卸。2个试验台座2的四角均沿垂直方向开设椭圆形孔洞，连接螺杆4通过所述的孔洞与钢构基础I连接，上部用螺母5固定。连接螺杆4在所述的椭圆形孔洞中移动，可以改变2个试验台座2的间距，实现对不同尺寸试件的加载。所述的试验台座2、台座隔板3及水平固定钢墩6均采用钢板制作。水平固定钢墩6的水平及竖直方向均开2个圆孔，连接螺杆4穿过所述的2个竖直圆孔与钢构基础I固定连接，上面用螺母5固定；水平固定螺杆7穿过其所述的2个水平圆孔，固定试验台座2。所述的水平加载装置8对山字形试件的加载是在山字形试件的两侧均加设I块加载钢板9，所述的2块加载钢板9间通过山字形试件周围的4根水平丝杠10连接，端头用螺母5固定，加载时水平加载装置8与其中的I块加载钢板9连接，可以实现构件两侧的协同受力。本发明可以取得如下有益成果:I)通过加载装置对山字形试件的反复加载试验，能充分模拟试件在反复荷载作用下的剪切性能试验，分析试件的剪切变形能力。2)该装置制作简单，使用方便。整个装置采用螺栓连接，方便组装和拆卸，节约空间，方便存放。
图1是山字形试件反复荷载试验装置台座示意图；图2是山字形试件反复荷载试验加载装置示意图；图3是台座固定钢墩6的连接示意图；图4是水平加载装置8与加载钢板9连接示意图；其中:1_钢构基础；2_试验台座；3_台座隔板；4_连接螺杆；5-螺母；6_台座固定钢墩水平固定螺杆；8_水平加载装置；9_加载钢板；10_水平丝杠；11_山字形试件。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明:如图1所示，山字形试件反复荷载装置台座包括钢构基础1、试验台座2、台座隔板
3、连接螺杆4、螺母5、台座固定钢墩6、水平固定螺杆7。钢构基础I通过地脚螺栓与地面固定连接；2个试验台座2间预留调整间距放置在钢构基础I上，并且每个试验台座2四角沿竖直方向开有椭圆形孔洞，4个连接螺杆4穿过所述的孔洞与钢构基础I连接，上部用螺母5固定；每个试验台座2上面中部均焊接I块台座隔板3，用于夹住山字形试件的中部；水平固定螺杆7穿过台座固定钢墩6与试验台座2接触，并通过调节螺母5实现对试验台座2水平固定。下面结合附图具体说明本实施例试验装置的制作方法:I)钢构基础I四个角沿竖直方向开圆孔，以便地锚螺栓穿出；2)在钢构基础I中部两侧对称开8个长IOOmm椭圆形孔洞，同时在试验台座2上与钢构基础I对应的位置开设4个相同的椭圆形孔洞，以便于试验台座的移动，实现装置对不同尺寸试件的适用；3)在每个试验台座2中部焊接台座隔板3，并将连接螺杆4穿过试验台座2上的椭圆形孔洞与钢构基础I连接，根据山字形试件中部尺寸调整连接螺杆4在孔洞中的位置，，上部用螺母5固定；4) 2个水平固定钢墩6分别放置在钢构基础I上2个试验台座的外侧，并沿竖直方向开2个圆孔，以便与钢构基础I的连接，见图3 ；5)在水平固定钢墩6水平方向开2个圆孔,水平固定螺杆7穿过圆孔与试验台座2接触，并通过调节水平固定螺杆7端部的螺母5实现对试验台座2的水平锚固。6)将山字形试件11倒置放在组装好的装置台座上，试件孔洞宽度略大于台座隔板3的宽度，孔洞内侧与台座隔板3接触，外侧留有缝隙，以便于试验过程中试件能够自由变形，如图2所示。7)在山字形试件11的两侧各设I块加载钢板9，并且所述的2块加载钢板9通过山字形试件11周围的4根水平丝杠10连接，两侧均用螺母5紧固，以保证加载过程中的协同受力；水平加载装置8与试件一侧的加载钢板9连接，即实现对试件的反复加载。
权利要求
1.一种山字形试件反复加载试验装置，其特征在于:其包括钢构基础(I)、试验台座(2)、台座隔板(3)、连接螺杆(4)、螺母(5)、台座固定钢墩(6)、水平固定螺杆(7)、水平加载装置(8);其中:钢构基础(I)与地面固定连接；2个试验台座(2)间预留调整间距，并固定在钢构基础(I)上；在每个试验台座(2)上面均固定连接一块台座隔板(3)，所述的两块台座隔板(3)用于夹住山字形试件的中部；在钢构基础(I)上每个试验台座(2)的外侧固定连接台座固定钢墩(6)，水平固定螺杆(7)水平穿过台座固定钢墩(6)与试验台座(2)接触，通过调节水平固定螺杆(7)上面的螺母(5)实现对每个试验台座(2)水平固定；山字形试件倒置安装在试验装置上，水平加载装置(8 )对山字形试件进行加载。
2.根据权利要求1所述的一种山字形试件反复加载试验装置，其特征在于:钢构基础(I)通过地脚螺栓和地面固定连接，便于试验装置的移动和拆卸。
3.根据权利要求1所述的一种山字形试件反复加载试验装置，其特征在于:所述的两个试验台座(2)的四角均沿垂直方向开设椭圆形孔洞，连接螺杆(4)通过所述的孔洞与钢构基础(I)连接，上部用螺母(5)固定。连接螺杆(4)在所述的椭圆形孔洞中移动，可以改变2个试验台座(2)的间距，实现对不同尺寸试件的加载。
4.根据权利要求1所述的一种山字形试件反复加载试验装置，其特征在于:所述的试验台座(2)、台座隔板(3)及水平固定钢墩(6)均采用钢板制作；水平固定钢墩(6)的水平及竖直方向均开2个圆孔，连接螺杆(4)穿过所述的2个竖直圆孔与钢构基础(I)固定连接，上面用螺母(5)固定；水平固定螺杆(7)穿过其所述的2个水平圆孔，固定试验台座(2)。
5.根据权利要求1所述的一种山字形试件反复加载试验装置，其特征在于:所述的水平加载装置(8)对山形试件的加载是在山形试件的两侧均加设I块加载钢板(9)，所述的两块加载钢板(9)间通过山形试件周围的4根水平丝杠(10)连接，端头用螺母(5)紧固；加载时水平加载装置(8)与其中的一块加载钢板(9)连接，可以实现构件两侧的协同受力。
全文摘要
一种山字形试件的反复加载试验装置，属于加载实验装置技术领域。钢构基础与地面固定连接；2个试验台座间预留调整间距，并固定在钢构基础上；在每个试验台座上面均固定连接台座隔板，所述的2块台座隔板用于夹住山字形试件的中部；在钢构基础上每个试验台座的外侧固定连接台座固定钢墩，水平固定螺杆水平穿过台座固定钢墩与试验台座接触，通过调节水平固定螺杆上面的螺母实现对每个试验台座水平固定；山字形试件倒置安装在试验装置上，通过水平加载装置进行加载。本发明装置通过在水平方向对山字形试件施加反复荷载，能充分模拟山字形试件的剪切性能试验，并且可以实现装置尺寸的微调，结构简单，方便拆卸，成本低廉。
文档编号G01N3/34GK103196761SQ201310111490
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者曹万林, 徐萌萌, 董宏英, 于传鹏, 许方方 申请人:北京工业大学