一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，包括空间网格结构模型、反力架、钢丝绳以及堆载托盘、冲击物、试验释放控制台，其中，反力架为由H型钢构件组成钢架，包括顶层平台和底层平台；在连续性倒塌试验时，空间网格结构模型安装在反力架顶层平台上，通过在空间网格结构模型上安装钢丝绳与堆载托盘实现加载；在冲击试验时，结构模型安装在底层平台上，钢丝绳两端与冲击物和试验释放控制台连接，且该钢丝绳中部与顶层平台的一个连接点以滑轮方式连接。本发明装置可以实现快速组装，在试验完成后拆分成部分，减少占用实验室场地，此外，还可以做多种规格的空间网格结构模型的连续性倒塌、冲击实验，增加了实验设备的利用率。
【专利说明】一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑模拟实验装置【技术领域】，尤其涉及一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台。
【背景技术】
[0002]结构的连续性倒塌或经受冲击可能由许多原因造成，如错误的施工顺序、偶然的超载、地震或爆炸冲击荷载作用下结构关键构件破坏等。近年来国内外发生多次建筑结构连续性倒塌破坏的惨剧，为了避免建筑结构的连续性倒塌，降低人员伤亡与财产损失，很有必要在新建建筑结构设计中，以及现有建筑结构性能评估中，对建筑结构的连续性倒塌性能进行模拟，进而采取适当的防护措施，提高其抗连续性倒塌性能。
[0003]目前空间网格结构连续性倒塌性能的研究还处于初步阶段，对于空间网格结构连续性倒塌、冲击实验的平台更是没有规范的设施。实验人员则是根据自己的需要搭建空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，费时费力。同时试验平台占用很大的实验场地，照成其他实验或者实验人员的不便。而且实验平台多是针对单一规格的空间网格结构模型，利用率较低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，旨在解决现有实验平台多是针对单一规格的空间网格结构模型，利用率较低的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，包括空间网格结构模型、反力架、钢丝绳以及堆载托盘、冲击物、试验释放控制台，其中，所述反力架为由H型钢构件焊接而成的立方体钢架，包括顶层平台以及位于顶层平台正下方的底层平台；
[0006]在连续性倒塌试验时，所述空间网格结构模型安装在反力架顶层平台上，通过在空间网格结构模型上安装与堆载托盘连接的钢丝绳；
[0007]在冲击试验时，所述空间网格结构模型安装在反力架底层平台上，所述钢丝绳一端连接冲击物、另一端与试验释放控制台连接，且该钢丝绳中部与顶层平台的一个连接点以滑轮方式连接。
[0008]优选地，所述空间网格结构模型只要满足试验平台2mX 2m模数，其类型为空间网格结构的任一类型，包括平面桁架类型、四角锥体系、三角锥体系、六角锥体系以及各类网壳结构。
[0009]优选地，所述空间网格结构模型通过开孔支座并通过转换支座固定在反力架的顶层平台或者底层平台上。
[0010]优选地，所述反力架的立方体钢架两相对方向侧壁上设有斜支撑，所述斜支撑一端固定在钢架上侧钢构件上，另一端固定在钢架底部钢构件上，且所述斜支撑呈斜对角设置。[0011]优选地，所述的堆载托盘包括横设钢板以及与所述横设钢板垂直设置的纵设钢板；其中，所述钢丝绳另一端与横设钢板连接，所述纵设钢板平行并列铺设在横设钢板上。
[0012]相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果:
[0013](I)本发明可以实现快速组装，提高实验效率。
[0014](2)本发明可以在试验完成后拆分成部分，减少占用实验室场地。
[0015](3)本发明可以做多种规格的空间网格结构模型的连续性倒塌、冲击实验，增加了实验设备的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台在进行连续性倒塌试验时的状态图；
[0017]图2是本发明空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台在进行连续性冲击试验时的状态图；
[0018]图3是图1或图2中空间网格结构模型的结构示意图；
[0019]图4是图1或图2中的反力架的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]如图1?4所示，其中，图1是本发明空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台在进行连续性倒塌试验时的状态图；图2是本发明空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台在进行连续性冲击试验时的状态图；图3是图1或图2中空间网格结构模型的结构示意图；图4是图1或图2中的反力架的结构示意图。
[0022]一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，包括空间网格结构模型1、反力架
2、钢丝绳3以及堆载托盘4、冲击物5、试验释放控制台6，其中，所述反力架2为由H型钢构件焊接而成的立方体钢架，包括顶层平台14以及位于顶层平台14正下方的底层平台15。
[0023]在连续性倒塌试验时，如图1所示，所述空间网格结构模型I安装在反力架2顶层平台14上，通过在空间网格结构模型I上安装与堆载托盘4连接的钢丝绳3。
[0024]在冲击试验时，如图2所示，所述空间网格结构模型I安装在反力架2底层平台15上，所述钢丝绳3 —端连接冲击物5、另一端与试验释放控制台连接，且该钢丝绳3中部与顶层平台14的一个连接点以滑轮方式连接。
[0025]在本发明中，可以做多种规格的空间网格结构模型I的连续性倒塌实验，空间网格结构模型I只要满足试验平台2mX 2m模数，其类型为空间网格结构的任一类型，包括平面桁架类型、四角锥体系、三角锥体系、六角锥体系以及各类网壳结构。在本发明实施例中，更具体的，如图3所示，所述空间网格结构模型I包括上层网格13、下层网格8，所述上层网格13和下层网格8均包括由杆件9围城的方形边框，所述上层网格13的方形边框各边上均匀设有上弦节点10，两两相对方向上的上弦节点之间连接一杆件9 ;所述下层网格8的方形边框各边上均匀设有下弦节点11，两两相对方向上的下弦节点11之间连接一杆件9 ;所述上弦节点10与相邻的下弦节点11之间连接一杆件9。
[0026]所述空间网格结构模型I通过开孔支座并通过转换支座固定在反力架的顶层平台或者底层平台上，更具体的，如图3所示，所述下层网格上设有底座12，所述底座12上设有开孔13，且所述底座12通过开孔13固定在反力架2上。
[0027]更具体的，在模拟连续性倒塌试验时，所述的堆载托盘4包括横设钢板以及与所述横设钢板垂直设置的纵设钢板；其中，所述钢丝绳3另一端与横设钢板连接，所述纵设钢板平行并列铺设在横设钢板上。
[0028]在本发明的实际应用过程中，在模拟连续性倒塌试验时，通过空间网格结构模型I上吊挂钢丝绳3与堆载托盘4连接，实验操作者可以在空间网格结构模型I的杆件9上贴应变片，并对应变片做密封处理。在空间网格结构模型I的上弦节点10布置直径为3mm的钢丝绳3，并将钢绳3的下端与堆载托盘4连接，钢丝绳3的上端和下端都用u型夹头固定牢固。在安装的过程中尽量保持钢丝绳3处于竖直绷紧状态，以保持每个加载节点同时均匀受力。一切准备就绪后，用千斤顶将堆载托盘4略微顶起，然后在堆载托盘4上均匀加载。在均匀堆载完毕后，缓慢的让所有千斤顶同时卸载。模拟空间网格结构的实际受载，同时对网架设置初始破坏装置模拟网格结构的连续性倒塌过程，通过位移、应变、加速度等传感器获取空间网格结构冲击荷载作用下动态响应。
[0029]模拟冲击试验时，通过反力架2上空释放不同级别的吊挂荷载，对下方空间网格结构进行冲击试验，通过高速摄像机和位移、应变、加速度等传感器获取空间网格结构冲击荷载作用下动态响应过程。
[0030]本发明装置可以实现快速组装，提高实验效率，在试验完成后拆分成部分，减少占用实验室场地，此外，还可以做多种规格的空间网格结构模型I的连续性倒塌实验，增加了实验设备的利用率。
[0031]更具体的，为了增加反力架2的空间稳定性以及便于装置的拆装，在本发明实施例中，所述反力架的立方体钢架两相对方向侧壁上设有斜支撑16，所述斜支撑16 —端固定在钢架上侧钢构件上，另一端固定在钢架底部钢构件上，且所述斜支撑16曾斜对角设置；所述钢架上、下侧钢构件的翼缘上设有定位孔17、18 ;所述空间网格结构模型I的底座12的开孔13与钢架的定位孔17、18配合对接后用螺栓固定连接。
[0032]在本发明的实际应用过程中，反力架2由焊接H型钢构件通过螺栓连接组装而成，方便快捷，在实验结束后可以拆卸成部分，减少占用实验室空间。斜支撑16有效增加反力架2的空间稳定性。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，其特征在于，包括空间网格结构模型、反力架、钢丝绳以及堆载托盘、冲击物、试验释放控制台，其中，所述反力架为由H型钢构件焊接而成的立方体钢架，包括顶层平台以及位于顶层平台正下方的底层平台； 在连续性倒塌试验时，所述空间网格结构模型安装在反力架顶层平台上，通过在空间网格结构模型上安装与堆载托盘连接的钢丝绳； 在冲击试验时，所述空间网格结构模型安装在反力架底层平台上，所述钢丝绳一端连接冲击物、另一端与试验释放控制台连接，且该钢丝绳中部与顶层平台的一个连接点以滑轮方式连接。
2.如权利要求1所述的空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，其特征在于，所述空间网格结构模型只要满足试验平台2mX2m模数，其类型为空间网格结构的任一类型，包括平面桁架类型、四角锥体系、三角锥体系、六角锥体系以及各类网壳结构。
3.如权利要求2所述的空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，其特征在于，所述空间网格结构模型通过开孔支座并通过转换支座固定在反力架的顶层平台或者底层平台上。
4.如权利要求3所述的空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，其特征在于，所述反力架的立方体钢架两相对方向侧壁上设有斜支撑，所述斜支撑一端固定在钢架上侧钢构件上，另一端固定在钢架底部钢构件上，且所述斜支撑呈斜对角设置。
5.如权利要求4所述的空间网格结构连续性倒塌、冲击实验平台，其特征在于，在连续性倒塌试验时，所述的堆载托盘包括横设钢板以及与所述横设钢板垂直设置的纵设钢板；其中，所述钢丝绳另一端与横设钢板连接，所述纵设钢板平行并列铺设在横设钢板上。
【文档编号】G01M99/00GK103954465SQ201410184914
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】丁北斗, 吕恒林, 黄建恩, 丁丽, 吴元周 申请人:中国矿业大学