一种二维框架结构连续倒塌试验加载及防侧向位移装置的制作方法

本实用新型涉及一种二维框架结构连续倒塌试验装置，具体涉及一种二维框架结构连续倒塌试验加载及防侧向位移装置，属于建筑领域。

背景技术：

建筑结构的连续倒塌指结构在偶然荷载(如爆炸、撞击、火灾等)作用下局部竖向受力构件失效后，失效构件附近的结构其他部分不能承受内力的重分布，进而引起与初始破坏不成比例倒塌的现象。框架结构是常用的建筑结构类型，被大量用于办公建筑、学校建筑等。与框架-剪力墙结构和剪力墙结构相比，框架结构更容易发生连续倒塌。试验是研究结构抗连续倒塌能力的有效方法，对于希望获得梁在连续倒塌过程中的贡献、填充墙在连续倒塌中的贡献等问题时，由于不涉及空间结构可能产生的影响，所以可以使用二维框架模型来进行分析。对于框架结构的连续倒塌试验，目前的做法是在制作试件时直接去掉失效的柱，在失效柱位置的上部柱顶端施加不断增大的竖向荷载或位移，测出上部柱的竖向位移和沿柱方向的竖向抗力关系，即可得到以柱竖向位移-抗力表示的结构抗连续倒塌能力曲线。该曲线表示结构在柱子失效后抵抗外荷载的能力。使用二维框架结构试件进行连续倒塌试验时，需要竖向荷载或位移的加载装置，同时需要解决防止在加载过程中可能出现的平面外位移问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种二维框架结构连续倒塌试验加载及防侧向位移装置，为解决二维框架结构连续倒塌试验中的加载过程，并同时保证试验试件不发生平面外的位移而导致试验结果不准确或试验失败的问题。

本实用新型的技术方案是：

一种二维框架结构连续倒塌试验加载及防侧向位移装置包括钢梁、压力传感器、伺服作动器、两套防位移连接装置、两个反力架和多根吊杆；

两套防位移连接装置上下间隔正对设置且二者之间安装有多个吊杆，位于上部的防位移连接装置上端安装有伺服作动器，伺服作动器上方布置有钢梁，钢梁卡接在正对布置的两个反力架上，伺服作动器与钢梁之间布置有与二者接触的压力传感器。

进一步地，伺服作动器为电液伺服作动器。

进一步地，防位移连接装置包括柱件连接架和防位移滚轴；柱件连接架具有一个平面和一安装槽，该平面和安装槽相对设置，柱件连接架的相对两侧面分别安装有能转动的防位移滚轴，防位移滚轴的外侧面与反力架间距可调，位于上部的防位移连接装置的所述平面与压力传感器之间布置有伺服作动器，相对的两个安装槽用于插接试验试件的柱。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：本实用新型防位移连接装置构造相同，连接在柱件连接架上的防平面外位移的滚轴可以调节伸出柱连接架的长度，以适应两个反力架之间的距离。柱件连接架表面板上设有多个开孔，可以穿过吊杆。吊杆端部有螺纹和螺帽，可以通过调节长度来适应上下柱件连接架之间柱子的长度。本实用新型结构简单，运行稳定可靠。应用于二维框架结构试件进行连续倒塌试验时，不仅能提供竖向力的加载，同时能解决在加载过程中可能出现的平面外位移的问题，有效地提高了试验结构准确性，试验成功率大大提高。另外，本实用新型可以拆卸，运输组装极其简易方便，可以做到多次重复使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为防位移连接装置一个视角看的示意图；

图3为防位移连接装置另一视角看的示意图；

图4为本实用新型应用在钢筋混凝土框架结构连续倒塌试验上的示意图；

图5为本实用新型实际应用示例图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明。

参见图1-图4说明，一种二维框架结构连续倒塌试验加载及防侧向位移装置包括钢梁2、压力传感器3、伺服作动器4、两套防位移连接装置5、两个反力架1和多根吊杆6；

两套防位移连接装置5上下间隔正对设置且二者之间安装有多个吊杆6，位于上部的防位移连接装置5上端安装有伺服作动器4，伺服作动器4上方布置有钢梁2，钢梁2卡接在正对布置的两个反力架1上，伺服作动器4与钢梁2之间布置有与二者接触的压力传感器3。

本实施例中，压力传感器3受压能测出压力，伺服作动器4实现竖向载荷的加载。

为了提高加载试验的稳定性，伺服作动器4为电液伺服作动器。如此设置，具有输出力大，运行位置准确，体积小的特点。

参见图2和图3说明，为了保证侧向不发生位移，设计了专用的防位移装置，具体为：防位移连接装置5包括柱件连接架5-1和防位移滚轴5-2；柱件连接架5-1具有一个平面和一安装槽5-1-3，该平面和安装槽5-1-3相对设置，柱件连接架5-1的相对两侧面分别安装有能转动的防位移滚轴5-2，防位移滚轴5-2的外侧面与反力架1间距可调，位于上部的防位移连接装置5的所述平面与压力传感器3之间布置有伺服作动器4，相对的两个安装槽5-1-3用于插接试验试件7的柱。其中防位移滚轴5-2可通过固定在其两端的穿过柱件连接架5-1的调整杆5-1-1及旋钮在调整杆5-1-1上的调整螺母5-1-2实现水平方向上距离调整。

在使用时，试验试件7的柱插装在安装槽5-1-3内，这样即保证了加载的稳定性，又满足防位移滚轴5-2的动态调整，保证试验试件7在加载过程中防止发生平面外位移。参见图4说明，为了控制精度和保证有效加载，防位移滚轴5-2与反力架1在水平方向上的间距可调，且为4-6mm。优选地，防位移滚轴5-2与反力架1在水平方向上的间距为5mm。是指每个防位移连接装置5中的防位移滚轴5-2与相对应的反力架1在水平方向上的间距均为5mm。为了保证加载时，两个防位移连接装置5的抗拉强度，设计的吊杆6为钢吊杆，吊杆为钢筋。

实施例

如图1-图4所示，以实际钢筋混凝土框架连续倒塌试验的加载为例，在进行连续倒塌试验时，先将两个反力架1至于需要施加竖向荷载或位移的上述试验框架的柱两侧，将反力架1的底部与试验室地面的锚孔上连接，锚固在地面上。将钢梁2放置在反力架1上部，利用反力架1上的卡槽将其固定，其放置位置的高度应根据压力传感器3、伺服作动器4、上部的防位移连接装置5和试验试件(钢筋混凝土框架)7的梁柱顶端之间的距离来确定，如果有空隙可增加钢垫板。防位移连接装置5放置在梁柱顶端，调节防位移滚轴5-2伸出柱件连接架5-1的长度，使在水平方向上，防位移滚轴5-2外侧面与反力架1表面间距5mm。在钢梁2和防位移连接装置5之间放置压力传感器3和伺服作动器4。将四根吊杆6穿过柱件连接架5-1的开孔并用螺母固定，将吊杆6的下端穿过柱件连接架5-1并用螺母固定，通过调整螺母5-1-2使上下柱件连接架5-1与试验试件7(钢筋混凝土框架)中间的柱紧密结合，调节调整螺母5-1-2释放调整杆5-1-1使其伸出柱件连接架5-1，使得滚轴5-2向反力架1靠近。使滚轴表面与反力架表面间距5mm。控制伺服作动器4，即可实现竖向的力或位移加载。图5给出了一个钢筋混凝土框架(有填充墙)的连续倒塌试验的加载及防侧向位移试验。

本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。