專利名稱：一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置及其制作方法，屬于墻體
試驗及其制作領域。
背景技術(shù)：
我國屬于一個地震多發(fā)國家。近年來，在我國河北、四川、新疆等地發(fā)生的強烈地
震都造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，研究地震的發(fā)生及其發(fā)展規(guī)律，分析地震給建筑結(jié)構(gòu)本身造成的反應和帶來的后果，尤其是做好抗震設防工作成了土木工程急需研究
和解決的課題。 在這種研究的背景下，模擬地震振動臺試驗目前逐漸成為人們廣泛采用的方法。模擬地震振動臺可以很好地再現(xiàn)地震過程和進行人工地震波的試驗，比較接近實際地震時地面的運動情況以及地震對建筑結(jié)構(gòu)的作用情況，是研究結(jié)構(gòu)地震破壞機理和破壞模式、評價結(jié)構(gòu)整體抗震能力的重要手段和方法。模擬地震振動臺試驗主要是根據(jù)相似比理論采用縮尺模型，將模型放置于振動臺上，通過螺栓將模型和振動臺剛性臺面相連，然后輸入地震波進行激振試驗，從而得到模型的加速度、位移及關(guān)鍵構(gòu)件應變的反應時程；通過逐級加大臺面地震波輸入，可直接觀察結(jié)構(gòu)的破壞過程，找出結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)，最后通過試驗和理論分析來評價原型結(jié)構(gòu)的抗震能力，采取合理的抗震措施，從而提高原型結(jié)構(gòu)的抗震能力。
通過大量的模擬地震振動臺試驗研究可以發(fā)現(xiàn)，空間結(jié)構(gòu)破壞的薄弱部位均位于結(jié)構(gòu)的中下部，而上部結(jié)構(gòu)破壞較輕。因此，研究從結(jié)構(gòu)中抽取出來的構(gòu)件性能更具有直觀性。本發(fā)明從研究墻體的抗震性能出發(fā)，通過合理的配重設計和穩(wěn)定性設計，形成一種置于模擬振動臺臺面上的墻體實驗裝置及其相應的制作方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置及其制作方法，從而直觀的對墻體進行模擬地震振動臺試驗，研究墻體在不同加速度下的地震反應和破壞狀態(tài)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置，由荷重
槽、支桿和錨固件構(gòu)成，在荷重槽中放置荷重塊，在荷重槽的下部中心處焊接一個槽鋼，在
槽鋼兩個翼緣對應的部位開洞，用于和墻體試件的連接，支桿和荷重槽通過螺栓連接，錨固
件通過螺栓與振動臺臺面相連，其特征在于連接荷重槽和支桿的螺栓高度可以調(diào)節(jié)，使得
荷重塊的質(zhì)量完全壓在墻體試件上；墻體試件平面內(nèi)方向上設置有兩根螺桿，螺桿穿過錨
固件并頂在墻體試件的基礎上；支桿的側(cè)向剛度小于墻體試件的側(cè)向剛度，符合設計要求；
支桿可以防止墻體試件的平面外失穩(wěn)，而錨固件可以防止墻體試件基礎的滑動。 所述的支桿可變換高度，從而使該裝置應用在不同高寬比的墻體試件上。 根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置的制作方
法，其順序如下
1)制作荷重槽，在荷重槽底部的四個角上開洞，穿過螺栓，在荷重槽的下部中心處
焊接一個槽鋼，在槽鋼兩個翼緣對應的部位開洞，用于和墻體試件的連接； 2)制作四根支桿，支桿的上下兩端各焊接一塊鋼板，鋼板上開洞，上部鋼板用于荷
重槽角部的螺栓穿過錨固，連接荷重槽和支桿，下部鋼板和錨固件一起通過螺栓與振動臺
臺面相連； 3)制作錨固件，錨固件和振動臺臺面通過螺栓連接，在墻體試件平面內(nèi)方向上穿 過錨固件兩根螺桿，頂在墻體試件的基礎上，防止墻體試件基礎滑移。 本發(fā)明設計了一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置以及制作方法，該裝置 可以科學、直觀的反應墻體在地震波作用下的地震反應和破壞狀態(tài)，從而分析得出墻體的 抗震性能。同時該裝置制作方便，能夠重復使用，科研成本低。


圖1是本發(fā)明一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置示意圖；
圖2是圖1中荷重槽及下部槽鋼放大示意圖；
圖3是圖2中1-1剖面圖；
圖4是圖2中2-2剖面圖； 圖5是本發(fā)明變換支桿高度后的加載裝置示意圖； 圖中l(wèi)-荷重槽，2-支桿，3-錨固件，4-槽鋼，5-墻體試件，6-振動臺臺面。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖1-5對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1 —種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置如圖1-4所示，由荷重槽1、支桿2和 錨固件3構(gòu)成，在荷重槽1中放置荷重塊，在荷重槽1的下部中心處焊接一個槽鋼4，在槽鋼 4兩個翼緣對應的部位開洞，用于和墻體試件5的連接，支桿2和荷重槽1通過螺栓連接， 錨固件3通過螺栓與振動臺臺面6相連，其特征在于連接荷重槽1和支桿2的螺栓高度可 以調(diào)節(jié)，使得荷重塊的質(zhì)量完全壓在墻體試件5上；墻體試件5平面內(nèi)方向上設置有兩根螺 桿，螺桿穿過錨固件3并頂在墻體試件5的基礎上；支桿2的側(cè)向剛度小于墻體試件5的側(cè) 向剛度，符合設計要求；支桿2可以防止墻體試件5的平面外失穩(wěn)，而錨固件3可以防止墻 體試件5基礎的滑動。
制作方法 1)制作荷重槽l，在荷重槽1底部的四個角上開洞，穿過螺栓，在荷重槽1的下部 中心處焊接一個槽鋼4，在槽鋼4兩個翼緣對應的部位開洞，在墻體試件5加載梁對應的位 置開洞，將槽鋼4卡在墻體試件5加載梁上，通過螺栓相連。 2)制作四根支桿2，支桿2的上下兩端各焊接一塊鋼板，鋼板上開洞，上部鋼板用 于荷重槽1角部的螺栓穿過錨固，連接荷重槽1和支桿2，下部鋼板和錨固件3 —起通過螺 栓與振動臺臺面6相連。 3)制作錨固件3，錨固件3和振動臺臺面6通過螺栓連接，在墻體試件5平面內(nèi)方 向上穿過錨固件3兩根螺桿，頂在墻體試件5的基礎上，防止墻體試件5基礎滑移。
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實施例2 —種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置變換支桿高度后的示意圖如圖5所 示即增加了支桿2的高度，支桿2和荷重槽1通過螺栓連接，其他方面與圖1-4所示的形 式相同。從而使該裝置應用在不同高寬比的墻體試件5上。
以上是本發(fā)明的兩個典型實施例，本發(fā)明的實施不限于此。
權(quán)利要求
一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置的制作方法，其特征在于制作順序如下1)制作荷重槽(1)，在荷重槽(1)底部的四個角上開洞，穿過螺栓，在荷重槽(1)的下部中心處焊接一個槽鋼(4)，在槽鋼(4)兩個翼緣對應的部位開洞，用于和墻體試件(5)的連接；2)制作四根支桿(2)，支桿(2)的上下兩端各焊接一塊鋼板，鋼板上開洞，上部鋼板用于荷重槽(1)角部的螺栓穿過錨固，連接荷重槽(1)和支桿(2)，下部鋼板和錨固件(3)一起通過螺栓與振動臺臺面(6)相連；3)制作錨固件(3)，錨固件(3)和振動臺臺面(6)通過螺栓連接，在墻體試件(5)平面內(nèi)方向上穿過錨固件(3)兩根螺桿，頂在墻體試件(5)的基礎上，防止墻體試件(5)基礎滑移。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法設計的一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置，由 荷重槽(D、支桿(2)和錨固件(3)構(gòu)成，在荷重槽(1)中放置荷重塊，在荷重槽(1)的下部 中心處焊接一個槽鋼(4)，在槽鋼(4)兩個翼緣對應的部位開洞，用于和墻體試件(5)的連 接，支桿(2)和荷重槽(1)通過螺栓連接，錨固件(3)通過螺栓與振動臺臺面(6)相連，其 特征在于連接荷重槽(1)和支桿(2)的螺栓高度可以調(diào)節(jié)，使得荷重塊的質(zhì)量完全壓在墻 體試件(5)上；墻體試件(5)平面內(nèi)方向上設置有兩根螺桿，螺桿穿過錨固件(3)并頂在墻體試件(5)的基礎上；支桿(2)的側(cè)向剛度小于墻體試件(5)的側(cè)向剛度，符合設計要求；支桿(2)可以防止墻體試件(5)的平面外失穩(wěn)，而錨固件(3)可以防止墻體試件(5)基礎 的滑動。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置，其特征在于 所述的支桿(2)可變換高度，從而使該裝置應用在不同高寬比的墻體試件(5)上。
全文摘要
一種置于模擬振動臺臺面上的墻體試驗裝置以及制造方法，屬于墻體試驗及其制作領域，由荷重槽、支桿和錨固件構(gòu)成，在荷重槽中放置荷重塊，在荷重槽的下部中心處焊接一個槽鋼，支桿和荷重槽通過螺栓連接，錨固件通過螺栓與振動臺臺面相連，連接荷重槽和支桿的螺栓高度可以調(diào)節(jié)，墻體試件平面內(nèi)方向上設置有兩根螺桿，螺桿穿過錨固件并頂在墻體試件的基礎上，支桿的側(cè)向剛度小于墻體試件的側(cè)向剛度。本發(fā)明通過合理的配重設計和穩(wěn)定性設計，可以科學、直觀的反應單個構(gòu)件在地震波作用下的地震反應和破壞狀態(tài)，從而分析得出構(gòu)件的抗震性能。
文檔編號G01M7/02GK101726399SQ200910259458
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者張建偉, 曹萬林, 楊亞彬 申請人:北京工業(yè)大學