一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座的制作方法

本实用新型属于加载支座领域，涉及一种可模拟地震过程中节点对构建的刚度约束状态变化情况的支座，具体为一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座。

背景技术：

在地震过程中，构件之间相互的约束效果并不是一直不变的，以框架结构为例，随着地震的进行，地震作用对构件的损伤不断加深，也导致梁柱构件节点刚度产生变化，框架梁对框架柱的约束作用不断减弱，由于构件的连续性，构件间的相互约束就会产生两方面的影响，一是地震作用以及框架梁对框架柱约束的减弱导致框架柱自身的承载力产生严重的下滑；另一方面当柱构件屈曲后，约束将分担柱构件丧失的承载力，表现为柱构件具有一定的屈曲强度，因此需要更有效的装置来模拟地震破坏过程中构建的节点约束性能，从而更准确地反应构件对柱构件的约束作用，而现在所使用的支座刚度都是不变的，即支座对构件的约束作用是固定不变的，这只能反映试验构件在正常状态下的承载力等各方面性能，而无法放映构件在地震过程中节点刚度变化引起的构件承载力丧失等方面的变化。

技术实现要素：

本实用新型提供一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座，该装置可控制支座的刚弹性，精确把控约束刚度，获取地震过程中节点约束改变后构件屈曲前、屈曲、屈曲后的残余承载力，最大位移等数据，为研究地震作用下构件表现的力学特性、变形行为和破坏特征奠定基础。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的具体的技术方案为，一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座，包括底板、顶板、套筒以及螺旋压簧体；所述顶板包括顶板上盖与顶板下盖，顶板下盖的中间位置开设有沉头孔，顶板上盖与顶板下盖之间以能拆卸的方式连接；所述套筒的一端带有端头；所述套筒带有端头的一端设于顶板上盖与顶板下盖的沉头孔所形成的空间中；所述螺旋压簧体的一端固定于底板上，螺旋压簧体的另一端通过套筒后固定于顶板上盖的下表面。

作为本实用新型改进的技术方案，所述顶板上盖的边沿均匀设有三个及以上的上连接耳板，所述顶板下盖的边沿均匀设有三个及以上的下连接耳板，顶板上盖与顶板下盖之间通过上连接耳板与下连接耳板安装在一起。

作为本实用新型改进的技术方案，所述螺旋压簧体的两个端部均设有环状孔。

作为本实用新型改进的技术方案，所述螺旋压簧体采用螺钉与环状孔的配合固定于底板上。

作为本实用新型改进的技术方案，所述螺旋压簧体采用螺钉与环状孔的配合固定于顶板上盖的下表面。

有益效果

利用本申请的装置可研究在地震过程中由于地震的破坏作用导致梁柱等构件受损，使得构件的节点约束作用减弱；该装置可控制支座的刚弹性，精确把控约束刚度，获取地震过程中节点约束改变后构件屈曲前、屈曲、屈曲后的残余承载力，最大位移等数据，弥补了现有技术中难以调节支座刚性的缺点，为研究地震作用下构件表现的力学特性、变形行为和破坏特征奠定基础。

附图说明

图1是本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座的结构示意图；

图2是本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座的主视图；

图3是本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座的中轴剖面图；

图4是本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座中的套筒与螺旋压簧体的结构示意图；

图5本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座的套筒俯视图；

图6本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的安装中步骤一的结构示意图；

图7本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的安装中步骤二的结构示意图；

图8本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的安装中步骤三的结构示意图；

图9本实用新型的一种模拟地震过程中节点刚度可调的安装中步骤四的结构示意图；

其中：1顶板上盖；11上连接耳板；12下连接耳板；2顶板下盖；3底板；4套筒；41套筒通孔；5螺旋压簧体；6螺栓；61螺栓孔；7螺帽；8螺钉。

具体实施方式

现在结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-9所示的一种模拟地震过程中节点刚度可调的支座，包括底板3、顶板、套筒4以及螺旋压簧体5；所述套筒4的一端带有端头；所述顶板包括顶板上盖1与顶板下盖2，在本实施例中顶板上盖1于顶板下盖2均为四边形结构，所述顶板上盖1四个边的中间位置均设有上连接耳板11，顶板下盖2四个边中间位置均设有下连接耳板12，上连接耳板11的下表面与顶板上盖1的下表面对齐，下连接耳板12的上表面与顶板下盖2的上表面对齐，上连接耳板11与顶板上盖1采用焊接连接，下连的接耳板12与顶板下盖2采用焊接连接，另外，上连接耳板11与下连接耳板12中心处均带有螺栓孔61，顶板上盖1与顶板下盖2通过螺栓6和螺帽7穿过上连接耳板11与下连接耳板12中心处的螺栓孔61并固定，这里所述上连接耳板11上的螺栓孔61直径应略大于螺栓6的直径，下连接耳板12上的螺栓孔61直径应略大于螺栓6的直径。

所述顶板下盖2的中间位置开设有沉头孔；所述套筒4外径大小略小于顶板下盖2沉头孔内径；所述套筒4的包括套筒通孔41以及用于形成套筒通孔41的套筒壁，套筒通孔41的一端带有端头，并且带有端头的一端嵌于顶板上盖1与顶板下盖2上的沉头孔所形成的空间中，套筒4的套筒通孔41与顶板上盖1之间形成一个容纳空间，可容纳压叠后的螺旋压簧体5；所述螺旋压簧体5的两个端部均设有环状孔，所述螺旋压簧体5的一端采用螺钉8穿过环状孔的方式固定于底板3上，螺旋压簧体5的另一端通过套筒4的套筒通孔41后采用螺钉8穿过环状孔的方式固定于顶板上盖1的下表面。

模拟地震过程中节点刚度可调的支座的安装与使用方法，包括如下步骤：

使用前可在套筒4与沉头孔的连接处涂上机油，方便套筒4在顶板上盖1与顶板下盖2之间转动。

a、可调刚度支座的安装步骤如下：

步骤1：将螺钉8穿过螺旋压簧体5上端的环状体，分别将螺钉8拧进螺钉孔实现将螺旋压簧体5的一端固定在顶板上盖1的下表面；

步骤2：顺着套筒通孔41，将套筒4慢慢旋入螺旋压簧体5，直到套筒4顶部与顶板上盖1下表面接触，保持套筒4内容置空间的螺旋压簧体5处于正常状态；

步骤3：将顶板下盖2套入套筒4，直到与顶板上盖1接触，套筒4的端头正好嵌入顶板下盖2的沉头孔与顶板上盖1形成的容纳空间中，微微转动顶板下盖2，使得上连接耳板11与下连接耳板12的紧密贴合，在螺栓孔61中插入螺栓6，并用螺帽7拧紧固定。

步骤4：穿过螺旋压簧体5下端的环状体，拧动螺钉8进入螺钉孔，固定螺旋压簧体5与底板3，最终得到所需的一种可模拟地震过程中节点刚度可调节的支座。

对安装步骤进行反向操作，即可快速拆卸支座并进行零件的替换。

b、可调刚度支座在使用时具体调节刚度方法如下：

增大刚度调节方法：根据螺旋压簧体5的构造方向顺时针或逆时针转动套筒4，使得容置空间外的工作段螺旋压簧体5沿着套筒4通孔，逐渐旋入套筒4内的容置空间，减小工作段螺旋压簧体5长度，直到螺旋压簧体5全部收入容置空间内，支座达到最大刚度。

减小刚度调节方法：反向转动套筒4，增加工作段螺旋压簧体5长度，保持旋转最终可是其回到自然长度，支座达到最小刚度。

从自然状态时螺旋压簧体5处于最大弹性状态，到工作段螺旋压簧体5全部收入容置空间内，支座处于最大刚度状态，通过调节工作段螺旋压簧体5长度，弹性刚度也随着改变，从而起到调节支座刚弹性的作用，由此可有效模拟地震过程中构件节点的变化，方便快捷，弥补了现有技术中难以调节支座刚性的缺点。

以上仅为本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本实用新型的保护范围。