一种多功能加载环试验装置的制作方法

本发明涉及结构工程领域中连续性倒塌的加载环试验，具体涉及一种组合梁中柱失效工况下的力学性能研究的加载试验装置。

背景技术：

结构在非常规荷载作用下发生局部破坏而形成初始损伤，进而形成连锁反应，最终导致结构部分或全部倒塌或全部倒塌成为结构连续倒塌。连续倒塌往往导致惨重的人员伤亡或财产损失，因而进行连续性倒塌分析以研究结构的倒塌机制、抗倒塌设计以及对结构进行连续性倒塌风险评估，已成为结构工程师面临的重要课题。

当结构中柱失效后，其原有的荷载传递路径因局部失效后，荷载可以有替换的路径传递。中柱破坏工况下，组合梁往往承受多种荷载组合作用。因此在试验研究中，对试验装置的加载功能要求较高，需要同时在构件上施加多向荷载，如拉弯组合荷载、压弯组合荷载等。而现有的试验装置很难实现多种荷载组合同时作用在构件上。因此，寻求一种多功能加载试验装置的问题亟待解决。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种多功能加载环试验装置，通过加载环加载可以实现多种荷载组合的加载，很好的模拟梁端受力情况。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多功能加载环试验装置，主要包括多功能加载环，支座柱锚固在加载环上，两侧支座柱之间设有柱间支撑，支座柱顶端连接可调节柱段，可调节柱段顶部设有铰支座，试件通过铰支座铰接在支座柱上，试件的钢梁两端设置连接铰，连接铰通过套筒与拉杆连接，拉杆位于加载环外端设有液压千斤顶，两头设有压力传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明通过加载环加载可以实现多种荷载组合的加载。

2）本发明中试件钢梁两端约束为连接铰可以很好的模拟梁端受力情况。

3）本发明中的液压千斤顶可以置于加载环内或加载环外来施加压力或拉力。

4）本发明可以在柱顶施加竖向荷载后，保持柱顶位移不变，再在两端施加拉力。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的连接铰的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步叙述。

如图1所示，一种多功能加载环试验装置，主要包括多功能加载环1，支座柱12锚固在加载环1上，两侧支座柱12之间设有柱间支撑13，支座柱12顶端连接可调节柱段11，可调节柱段11顶部设有铰支座10，试件2通过铰支座10铰接在支座柱12上，试件2的钢梁两端设置连接铰9，连接铰9通过套筒8与拉杆7连接，拉杆7位于加载环1外端设有液压千斤顶5，两头设有压力传感器6。

如图2所示，试件2的钢柱通过500kn液压千斤顶3来对柱顶施加压力，其与试件2之间设置压力传感器4用来控制加载大小，试件2的钢梁两端通过连接铰9及套筒8与直径90mm拉杆7相连，拉杆7末端设置2500kn液压千斤顶5来施加拉力，同时在2500kn液压千斤顶外部设置压力传感器6用来控制加载大小。

加载环加载原理：在施加柱顶压力时，千斤顶需要放置于加载环内侧和试件之间，在施加梁端拉力时，千斤顶则应放置于加载环外侧。梁下翼缘加劲肋位置与铰支座10接触，以实现梁端的简支支承条件，保证在施加弯矩的过程中，梁端不产生轴力。试件两侧梁端通过高强螺栓与连接铰9相连，连接铰保证千斤顶5在施加水平拉力荷载过程中，梁端能够自由转动。拉力施加点位于组合梁截面受拉中心处，保证在施加过程中不在组合梁截面产生附加弯矩作用。

技术特征：

技术总结
一种多功能加载环试验装置，主要包括多功能加载环，支座柱锚固在加载环上，两侧支座柱之间设有柱间支撑，支座柱顶端连接可调节柱段，可调节柱段顶部设有铰支座，试件通过铰支座铰接在支座柱上，试件的钢梁两端设置连接铰，连接铰通过套筒与拉杆连接，拉杆位于加载环外端设有液压千斤顶，两头设有压力传感器，用千斤顶在拉杆上施加拉力，从而在钢梁两端产生拉力作用。梁下翼缘加劲肋位置与铰支座接触，以实现梁端的简支支承条件，保证在施加弯矩的过程中，梁端不产生轴力。试件两侧梁端通过高强螺栓与连接铰相连，连接铰保证千斤顶在施加水平拉力荷载过程中，梁端能够自由转动。

技术研发人员：高山;郭兰慧;苏卫铭
受保护的技术使用者：西京学院
技术研发日：2017.03.30
技术公布日：2017.07.28