一种框架节点反复荷载试验用梁端滑动铰支座的制作方法

本实用新型涉及一种在建筑结构试验中常见的采用柱端加载方案的框架节点反复荷载试验中使用的框架节点反复荷载试验用梁端滑动铰支座。该滑动铰支座可保证梁端在承受向下压和向上拉的反复作用时始终保持滑动铰支座的边界条件，从而保证框架节点反复荷载试验的顺利进行以及试验结果的准确性。

背景技术：

框架节点反复荷载试验是建筑结构试验中较为典型的一类试验，它对于揭示框架节点的抗震性能具有重要的作用。按照加载方案的不同，框架节点反复荷载试验主要包括柱端加载和梁端加载两种。其中，柱端加载方案因其能准确模拟柱顶轴压力的P- ∆效应而被认为是更为合理的加载方案。

在采用柱端加载方案的框架节点反复荷载试验中，梁端因柱端水平反复荷载作用而产生向下压和向上拉的反复作用，这使得梁端形成既能自由转动同时又能自由滑动的滑动铰支座边界条件一直成为困扰科研人员的难题。目前，常用的方法是在梁端设置铰接二力杆的方式来模拟。为了适应不同的梁端高度和尺寸，二力杆一般采用电液伺服作动器。这使得接入试验控制系统的作动器数量大幅增加，既不利于试验控制，同时也增加了试验成本。鉴于此，为提供一种经济适用，且具有良好效果的框架节点反复荷载试验装置，本实用新型提出了一种梁端滑动铰支座。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种在建筑结构试验中常见的采用柱端加载方案的框架节点反复荷载试验中使用的梁端滑动铰支座。该梁端滑动铰支座经济适用，并能保证框架节点反复荷载试验的顺利进行以及试验结果的准确性。

本实用新型提出的一种框架节点反复荷载试验用梁端滑动铰支座，由梁端下部滑动滚轴1、梁端上部滑动滚轴2、支墩3、支墩端板4、下支座钢板5、上支座钢板6、螺杆7、支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12组成，其中：四根或六根螺杆7对称布置于支墩3上方，四根或六根螺杆7分别依次穿过上支座钢板6、下支座钢板5和支墩端板4，螺杆7与支墩端板4连接处上下两侧通过支墩下螺帽8和支墩上螺帽9固定，螺杆7与下支座钢板5底部连接处通过下支座钢板螺帽10固定，螺杆7与上支座钢板6连接处上下两侧通过上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12固定；梁端伸入上支座钢板6和下支座钢板5之间，梁端底部通过梁端下部滑动滚轴1与下支座钢板5底部连接，梁端顶部通过梁端上部滑动滚轴2与上支座钢板6顶部连接。

本实用新型中，所述的梁端下部滑动滚轴1和梁端上部滑动滚轴2均由凹口限位滑动端13、半圆凸口固定端14和滚轴15组成，其中，凹口限位滑动端13底部设置了滚轴15，并进行限位，形成了可沿梁长方向自由滑动的构造；半圆凸口固定端14通过螺栓与梁端固定，凹口限位滑动端13的凹口与半圆凸口固定端14的凸口咬合后，其滚轴15侧与下支座钢板5或上支座钢板6顶紧。

本实用新型中，所述的支墩3、支墩端板4、下支座钢板5、上支座钢板6、螺杆7、支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12组成了梁端可承受向下压和向上拉的反复作用的支座系统。

本实用新型中，所述的螺杆7通过支墩下螺帽8和支墩上螺帽9与支墩端板4形成可靠连接，该连接可承受梁端传导而来的向下压和向上拉的反复作用。

本实用新型中，下支座钢板5下部设置了下支座钢板螺帽10，从而可为下支座钢板5提供梁端向下压时的支撑，同时又可根据需要进行调节以适应不同梁端高度的要求。

本实用新型中，上支座钢板6上部设置了上支座钢板上螺帽12，从而为上支座钢板6提供梁端向上拉时的支撑，同时又可根据需要进行调节以适应不同梁端高度和尺寸的要求。

本实用新型中，上支座钢板6下部设置了上支座钢板下螺帽11，从而可在上支座钢板上螺帽12紧固以后进一步固定上支座钢板6，使其保持水平，以保证梁端上部滑动滚轴2能够平顺的滑动。

本实用新型的有益效果在于：通过合理的机械装置巧妙地实现了在梁端形成滑动铰支座的目的。该滑动铰支座可适应不同梁端高度和尺寸的要求，经济适用，且具有良好的效果，保证了采用柱端加载方案的框架节点反复荷载试验的顺利进行以及试验结果的准确性。

附图说明

图1为框架节点反复荷载试验示意图

图2为梁端滑动铰支座总体构造示意图（梁侧视图）；

图3为梁端滑动铰支座总体构造示意图（梁端视图）；

图4为梁端上、下部滑动滚轴示意图；其中：（a）为梁端上部滑动滚轴示意图，（b）为梁端下部滑动滚轴；

图中标号：1为梁端下部滑动滚轴、2为梁端上部滑动滚轴、3为支墩、4为支墩端板、5为下支座钢板、6为上支座钢板、7为螺杆、8为支墩下螺帽、9为支墩上螺帽、10为下支座钢板螺帽、11为上支座钢板下螺帽、12为上支座钢板上螺帽、13为梁端滑动滚轴中的凹口限位滑动端、14为梁端滑动滚中的半圆凸口固定端、15为梁端滑动滚轴中的滚轴。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1：梁端滑动铰支座由梁端下部滑动滚轴1、梁端上部滑动滚轴2、支墩3、支墩端板4、下支座钢板5、上支座钢板6、螺杆7、支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12组成。其中，梁端下部滑动滚轴1、梁端上部滑动滚轴2通过螺栓与梁端固定；支墩3、支墩端板4、下支座钢板5、上支座钢板6、螺杆7、支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12组成了梁端可承受向下压和向上拉的反复作用的支座系统。

梁端下部滑动滚轴1和梁端上部滑动滚轴2均通过螺栓与梁端可靠连接。其中，凹口限位滑动端13与半圆凸口固定端14咬合形成可自由转动的构造；半圆凹口限位滑动端13底部设置了滚轴15并进行了限位，从而形成了可沿梁长方向自由滑动的构造。

由支墩3、支墩端板4、下支座钢板5、上支座钢板6、螺杆7、支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11和上支座钢板上螺帽12组成的支座系统主要用于形成可承受梁端向下压和向上拉的反复作用的固定支座。其中，通过支墩下螺帽8和支墩上螺帽9形成可将梁端传导而来的向下压和向上拉的反复作用经螺杆7传导至支墩端板4，并进而传导至支墩；通过下支座钢板螺帽10使下支座钢板5可作为梁端向下压时的支撑，同时又可根据需要进行调节以适应不同梁端高度的要求；通过上支座钢板上螺帽12使上支座钢板6可作为梁端向上拉时的支撑，同时又可根据需要进行调节以适应不同梁端高度和尺寸的要求；通过上支座钢板下螺帽11使上支座钢板6保持水平，以保证梁端上部滑动滚轴2能够平顺的滑动。

在进行柱端加载方案的框架节点反复荷载试验时，梁端滑动铰支座的安装流程如下：

(1) 将支墩3安装就位，并通过紧固支墩下螺帽8和支墩上螺帽9将螺杆7与支墩固定；

(2) 按附图1所示的部件位置和顺序安装相关部件；

(3) 在进行框架节点中柱构件的轴向加载时，先放松下支座钢板螺帽10从而使得下支座钢板5与梁端底面有一定的空隙，以保证柱在进行轴向压缩过程中梁端位置不受下支座钢板5的约束，造成梁受力损坏；

(4) 柱轴向荷载施加完成、梁端位置确定以后，通过旋紧下支座钢板螺帽10带动下支座钢板5以及梁端下部滑动滚轴1，使得梁端下部滑动滚轴1与梁端下表面紧密接触，同时下支座钢板5能为梁端下部滑动滚轴1提供坚固的支撑；

(5) 通过旋紧上支座钢板上螺帽12带动上支座钢板6，使得梁端上部滑动滚轴2与梁端上表面紧密接触，并保证上支座钢板6保持水平，同时上支座钢板6能为梁端上部滑动滚轴2提供坚固的支撑；

(6) 旋紧上支座钢板下螺帽11，使得上支座钢板6的水平状态可在框架节点反复加载过程中始终保持水平。

上述安装过程完成后，即可进行框架节点的反复荷载试验。

作为优选，可将所有的螺帽（包括支墩下螺帽8、支墩上螺帽9、下支座钢板螺帽10、上支座钢板下螺帽11、上支座钢板上螺帽12）设置为双螺帽型式，从而进一步提高上述梁端滑动铰支座在反复荷载作用下的稳固。