地震模拟振动台试验支承模型配重装置及其施工方法
【专利摘要】本发明涉及种地震模拟振动台试验支承模型配重装置及其施工方法，包括若干由螺纹钢筋锚固的混凝土块构成的配重组和设置在台面上的试验模型，所述配重组锚固于配重支撑框架上，所述配重组一侧面设置有侧向支撑板，所述侧向支撑板与连接头一端相连接，所述试验模型通过传力梁与连接头另一端相连接，本发明有以下有益效果：无需专门设计用于补偿由于结构缩尺原因增加的人工质量，使得试验模型上部结构设计简单、安装方便；无需把重量和尺寸较大的配重块固定在尺寸较小的试验模型上，只需通过刚性传力梁把模型与配重相连接，可方便的进行模型振动台试验，并减小了模型试验时的倾复力矩，提高了振动台设备的试验能力。
【专利说明】地震模拟振动台试验支承模型配重装置及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置及其施工方法，属于结构实验【技术领域】。
【背景技术】
[0002]地震模拟振动台实验可以真实地再现地震动对结构作用的全过程，从而为研究者开展结构的抗震研究提供了较为精确的工具和试验手段。地震模拟振动台试验模型常为一定缩尺比例的结构，由于缩尺作用，试验时一般都需要在模型上配置一定比例和重量的人工质量。人工质量一般采用质量密度较大的铸铁或铅块浇注而成，也有的是大块质量的预制混凝土块体。人工质量的放置可通过螺栓锚固在模型的相应部位，有的则预埋在结构内部，还有的是直接粘贴在模型表面。
[0003]然而，由于受到振动台自身承载能力及抗倾覆力矩的限制，在实际的地震模拟振动台试验时，试验模型并不能完全按照设计要求进行满配重施加人工质量，同时人工质量的放置较为困难，增加了试验模型的设计和安装难度。此外，由于配重块一般都放置在模型表面，试验时，配重块易发生掉落，这对试验模型、振动台设备、数据采集以及人员安全等均会产生不利影响，增加了试验的风险。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置及其施工方法。
[0005]本发明解决技术问题所采用的方案是一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置，包括若干由螺纹钢筋锚固的混凝土块构成的配重组和设置在台面上的试验模型，所述配重组锚固于配重支撑框架上，所述配重组一侧面设置有侧向支撑板，所述侧向支撑板与连接头一端相连接，所述试验模型通过传力梁与连接头另一端相连接。
[0006]进一步的，所述支撑框架包括若干组成对的立柱组，所述立柱组中的两根立柱通过横梁连接，相邻的两立柱组通过边纵梁连接，相邻的两根横梁上设置有中纵梁，所述中纵梁上设置有若干带有滚轴的滚动支撑底座，所述滚动支撑底座上设置有用于放置配重组的质量块底板，所述立柱与柱脚支撑底板相铰接，所述柱脚支撑底板通过植筋和膨胀螺栓与地面相连接。
[0007]进一步的，所述立柱上端设置有防止配重组跌落的横挡梁。
[0008]进一步的，所述螺纹钢筋为精扎螺纹钢筋。
[0009]一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置的施工方法，包括以下步骤:
(1)试验前预先计算模型所需配重量；
(2)搭建配重支撑框架；
(3)根据计算出的配重量安装混凝土块并通过精扎螺纹钢筋将各混凝土块锚固制成配重组； (4)将配重组放置在配重支撑框架上；
(5)通过传力梁将试验模型和配重组相连接。
[0010]进一步的，在步骤(2 )中，首先是根据台面上的试验模型位置定位安装柱脚支撑底板，然后分别安装立柱、横梁、边纵梁、中纵梁和横挡梁，形成钢框架，再然后安装滚动支撑底座及滚轴。
[0011]进一步的，所述柱脚支撑底板通过植筋和膨胀螺栓与地面相连接。
[0012]与现有技术相比，本发明有以下有益效果:设计一种配重支承装置把放置在试验模型的配重改放在该装置上，简化了模型的设计和制作、降低了模型的试验难度，并提高了试验过程中的安全性；无需专门设计用于补偿由于缩尺原因增加的人工质量，只需采用标准的预制混凝土配重块，从而使得试验模型上部结构设计简单、安装方便；无需把重量和尺寸较大的配重块固定在尺寸较小的试验模型上，只需要把配重块放置在该支承装置上，并通过刚性传力梁把模型与配重相连接，可方便的进行模型振动台试验，减小了模型试验时的倾复力矩，提高了振动台设备的试验能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明专利进一步说明。
[0014]图1为本发明的结构示意图；
图中:
1-台面；2_试验模型；3_传力梁；4_连接头；5_侧向支撑板；6_混凝土块；7_螺纹钢筋；8_横挡梁；9-横梁；10_立柱；11-柱脚支撑底板；12_地面；13-边纵梁；14-质量块底板；15_中纵梁；16-滚动支撑底座。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0016]如图1所示，一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置，包括若干由螺纹钢筋7锚固的混凝土块6构成的配重组和设置在台面I上的试验模型2，所述配重组锚固于配重支撑框架上，所述配重组一侧面设置有侧向支撑板5，所述侧向支撑板5与连接4头一端相连接，所述试验模型2通过传力梁3与连接头4另一端相连接。
[0017]在本实施例中，所述支撑框架包括若干组成对的立柱组，所述立柱组中的两根立柱10通过横梁9连接，相邻的两立柱组通过边纵梁13连接，相邻的两根横梁9上设置有中纵梁15，所述中纵梁15上设置有若干带有滚轴的滚动支撑底座16，所述滚动支撑底座16上设置有用于放置配重组的质量块底板14，所述立住10与柱脚支撑底板11相铰接，所述柱脚支撑底板11通过植筋和膨胀螺栓与地面12相连接。
[0018]在本实施例中，所述立柱10上端设置有防止配重组跌落的横挡梁8。
[0019]在本实施例中，所述螺纹钢筋7为精扎螺纹钢筋。
[0020]在本实施例中，通过增加或减少混凝土块6来实现模型配重质量的施加。
[0021]一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置的施工方法，包括以下步骤:
(1)试验前预先计算模型所需配重量；
(2)搭建配重支撑框架； (3)根据计算出的配重量安装混凝土块6并通过精扎螺纹钢筋将各混凝土块6锚固制成配重组；
(4)将配重组放置在配重支撑框架上；
(5)通过传力梁3将试验模型2和配重组相连接。
[0022]在本实施例中，在步骤(2)中，首先是根据台面I上的试验模型2位置定位安装柱脚支撑底板11，然后分别安装立柱10、横梁9、边纵梁13、中纵梁15和横挡梁8，形成钢框架，再然后安装滚动支撑底座16及滚轴。
[0023]在本实施例中，所述柱脚支撑底板11通过植筋和膨胀螺栓与地面12相连接。
[0024]上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置，其特征在于:包括若干由螺纹钢筋锚固的混凝土块构成的配重组和设置在台面上的试验模型，所述配重组锚固于配重支撑框架上，所述配重组一侧面设置有侧向支撑板，所述侧向支撑板与连接头一端相连接，所述试验模型通过传力梁与连接头另一端相连接。
2.根据权利要求书1所述的地震模拟振动台试验支承模型配重装置，其特征在于:所述支撑框架包括若干组成对的立柱组，所述立柱组中的两根立柱通过横梁连接，相邻的两立柱组通过边纵梁连接，相邻的两根横梁上设置有中纵梁，所述中纵梁上设置有若干带有滚轴的滚动支撑底座，所述滚动支撑底座上设置有用于放置配重组的质量块底板，所述立柱与柱脚支撑底板相铰接，所述柱脚支撑底板通过植筋和膨胀螺栓与地面相连接。
3.根据权利要求书2所述的地震模拟振动台试验支承模型配重装置，其特征在于:所述立柱上端设置有防止配重组跌落的横挡梁。
4.根据权利要求书1所述的地震模拟振动台试验支承模型配重装置，其特征在于:所述螺纹钢筋为精扎螺纹钢筋。
5.一种地震模拟振动台试验支承模型配重装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)试验前预先计算模型所需配重量； (2)搭建配重支撑框架； (3)根据计算出的配重量安装混凝土块并通过精扎螺纹钢筋将各混凝土块锚固制成配重组； (4)将配重组放置在配重支撑框架上； (5)通过传力梁将试验模型和配重组相连接。
6.根据权利要求书5所述的地震模拟振动台试验支承模型配重装置的施工方法，其特征在于:在步骤(2)中，首先是根据台面上的试验模型位置定位安装柱脚支撑底板，然后分别安装立柱、横梁、边纵梁、中纵梁和横挡梁，形成钢框架，再然后安装滚动支撑底座及滚轴。
7.根据权利要求书6所述的地震模拟振动台试验支承模型配重装置的施工方法，其特征在于:所述柱脚支撑底板通过植筋和膨胀螺栓与地面相连接。
【文档编号】G01M7/02GK104458177SQ201410776156
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】黄福云, 张中献, 陈远东, 林友勤, 吴庆雄, 黄宛昆, 程浩德, 张卢兼 申请人:福州大学