一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置的制作方法

本发明属于建筑构件性能实验，尤其涉及一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置。

背景技术：

1、结构体的平面外加载试验装置可以采用气囊加载、千斤顶加载、振动台加载的方式。千斤顶加载装置可以对结构进行多点荷载加载，但对于模拟地震作用下的结构体自身惯性力作用，采用结构体表面的均匀荷载更加合理，多点集中荷载的加载方式并不能得出合理的结构破坏模式。振动台试验装置可以较为真实的模拟结构体受到的地震作用，但其成本较高，难以推广。

2、气囊加载装置可以很好地实现均布加载，且具有高于振动台的操作性和实用性。但现有平面外加载装置多针对于等截面墙体结构，对于梯形变截面结构体的加载需要一定角度，所以对于气囊的固定和安装研究较少，若是采用多个千斤顶进行水平方向的角度固定，则需要较高的实验成本。

3、一些古海塘，采用丁顺结合的条石砌法，比如钱塘江海宁段古海塘，塘身砌体17层，自下而上逐层收分，截面宽度均匀递减，呈阶梯形鱼鳞状。作为坚守在防洪御潮一线，却已然有着200多年历史的古文物，该石塘在平面内仍可提供较大的抗侧力刚度，但在地震作用下抵抗自身惯性力及结构整体性的能力需要平面外加载试验进行研究。现有平面外加载试验多正针对于等截面墙体，而对于海宁古海塘这种梯形变截面结构体的研究较少，因此需要设计一种适用于变截面试验体的平面外加载方式。

技术实现思路

1、本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，能够让气囊在不同角度实现固定，为非等截面的试验结构提供表面均匀加载，实现气囊更好地贴合试验体，对试验加载的精确度有很大的提升。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：包括支撑架、气囊和位移传感器支架，支撑架设有实验区，实验区内设有反力板，反力板的两侧均设有导向杆，支撑架设有导向槽，导向杆设于导向槽中，反力板的底部与支撑架相接，导向杆在导向槽中滑动以调节反力板的倾角，气囊的一侧与支撑架相连接，气囊的另一侧贴于实验墙体上，位移传感器支架上设有位移传感器以监测实验墙体的位移。通过反力板与导向杆的配合，实现反力板的角度调节，反力板的调节角度与实验墙体的角度一致，能够使得反力板上的气囊均匀提供加载至实验墙体，提升对实验加载的精确度。

4、进一步，反力板与地面之间夹角的角度范围为45°～90°。反力板的可调节范围为45°～90°，以便对45°～90°倾角的实验墙体进行试验。

5、进一步，反力板设有粘合板，气囊设于粘合板上。通过粘合板的方式实现气囊的固定，固定方便，固定效果好。

6、进一步，导向杆远离反力板的一端螺纹连接有螺母，螺母卡于支撑架的外侧以固定反力板。通过导向杆上的螺母锁紧，实现反力板在调节角度以后的固定，方便了反力板的固定。

7、进一步，位移传感器支架上设有多个位移传感器。多个位移传感器能够分别检测实验体的顶部、中部和底部不同位置处的位移。

8、进一步，支撑架通过地脚螺栓固定于测试平面上。通过地脚螺栓固定支撑架，避免支撑架在测试过程中移动影响试验数据，保证试验精度。

9、进一步，支撑架远离实验区的一侧设有三角反力架。三角反力架能够对支撑架的一侧起到支撑作用，提高支撑架的整体稳定性。

10、本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

11、本发明提供了可以让气囊在不同角度实现固定，为非等截面的试验结构提供表面均匀加载，实现气囊更好地贴合试验体，对试验加载的精确度有很大的提升。本发明不再单独需要反力墙和千斤顶，可以更加灵活和便捷地布置试验装置，同时具备广泛适用性，同时试验装置成本和场地要求更低，并且可以重复使用，具有良好的经济性。

技术特征：

1.一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：包括支撑架、气囊和位移传感器支架，所述支撑架设有实验区，所述实验区内设有反力板，所述反力板的两侧均设有导向杆，所述支撑架设有导向槽，所述导向杆设于所述导向槽中，所述反力板的底部与所述支撑架相接，所述导向杆在所述导向槽中滑动以调节所述反力板的倾角，所述气囊的一侧与所述支撑架相连接，所述气囊的另一侧贴于实验墙体上，所述位移传感器支架上设有位移传感器以监测实验墙体的位移。

2.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述反力板与地面之间夹角的角度范围为45°～90°。

3.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述反力板设有粘合板，所述气囊设于所述粘合板上。

4.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述导向杆远离所述反力板的一端螺纹连接有螺母，所述螺母卡于所述支撑架的外侧以固定所述反力板。

5.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述位移传感器支架上设有多个所述位移传感器。

6.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述支撑架通过地脚螺栓固定于测试平面上。

7.根据权利要求1所述的一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，其特征在于：所述支撑架远离所述实验区的一侧设有三角反力架。

技术总结
本发明公开了一种适用于变截面砌体结构的平面外气囊加载实验装置，包括支撑架、气囊和位移传感器支架，支撑架设有实验区，实验区内设有反力板，反力板的两侧均设有导向杆，支撑架设有导向槽，导向杆设于导向槽中，反力板的底部与支撑架相接，导向杆在导向槽中滑动以调节反力板的倾角，气囊的一侧与支撑架相连接，气囊的另一侧贴于实验墙体上，位移传感器支架上设有位移传感器以监测实验墙体的位移。本发明能够让气囊在不同角度实现固定，为非等截面的试验结构提供表面均匀加载，实现气囊更好地贴合试验体，对试验加载的精确度有很大的提升。

技术研发人员：胡智超,毛建东,涂小兵,周磊,史吏,王美丽,郭陈超,柴惠军,徐夏婷,周肖璐
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20