專利名稱：一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于土木科學(xué)教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置對(duì)土木結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的抗震性能試驗(yàn)研究起著舉足輕重的作用，然而如何更加真實(shí)地模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件的壓、彎、剪等多種受力性能以及試驗(yàn)加載方式和試驗(yàn)裝置的不足等問題，一直困擾著廣大土木工作者。現(xiàn)有擬靜力試驗(yàn)裝置有著很大的局限性，如其平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)需固定在槽道中，L型連桿的水平橫梁也延伸很長，這樣占用了大量的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，而因?yàn)樵囼?yàn)的不同而要拆除此裝置也將耗用大量的工作量。對(duì)于剪切型結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)，國內(nèi)外土木院校和科研機(jī)構(gòu)提出了利用新增的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)和L型杠桿，將水平液壓伺服作動(dòng)器安裝在試件的1/2高度處，以期模擬出真實(shí)的剪切受力狀態(tài)。而平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)在整個(gè)裝置中尤為重要，目前大部分試驗(yàn)裝置的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)要求安裝在L型杠桿和靜力臺(tái)座中的槽道上，這樣處理要求杠桿水平尺寸加長，且占用了大量地面場(chǎng)地，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的尺寸也很大，連桿剛度要求較高，連接鉸間隙和摩擦問題也較突出，另外，連桿機(jī)構(gòu)的拆卸工作也較麻煩。因此，研究開發(fā)更加趨于反應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件真實(shí)復(fù)合受力狀態(tài)和邊界條件的大型結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)裝置有著重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，安裝簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，不再額外占用試驗(yàn)場(chǎng)地，且測(cè)試結(jié)果趨于真實(shí)可靠，精度較
尚ο為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，包括反力墻1和門架構(gòu)架2，反力墻1上設(shè)置液壓伺服作動(dòng)器3，液壓伺服作動(dòng)器3與L型鋼梁杠桿4的豎向鋼臂41連接，門架構(gòu)架2的門架大梁21底部連接千斤頂5底部的水平滾動(dòng)支座51，千斤頂5的頂部有球鉸52，球鉸52壓在 L型鋼梁杠桿4的橫向鋼梁42上，橫向鋼梁42和門架大梁21之間連接有平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6。所述平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6為可拆卸式，平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6通過螺栓與橫向鋼梁42和門架大梁21連接，液壓伺服作動(dòng)器3通過螺栓與L型鋼梁杠桿4的豎向鋼臂41 連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的效果和優(yōu)點(diǎn)在于通過科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，利用該裝置不僅可以完成以壓彎破壞為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能試驗(yàn)，還可完成以剪切為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能試驗(yàn)，同時(shí)該裝置安裝簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，不占用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，節(jié)省空間。
圖1為本實(shí)用新型作為剪切型試驗(yàn)裝置的示意圖。圖2為本實(shí)用新型作為壓彎型試驗(yàn)裝置的示意圖。圖3為本實(shí)用新型中平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本實(shí)用新型為一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，包括反力墻1和門架構(gòu)架 2，反力墻1上設(shè)置液壓伺服作動(dòng)器3，液壓伺服作動(dòng)器3與L型鋼梁杠桿4的豎向鋼臂41 連接，門架構(gòu)架2的門架大梁21底部連接千斤頂5底部的水平滾動(dòng)支座51，千斤頂5的頂部有球鉸52，球鉸52壓在L型鋼梁杠桿4的橫向鋼梁42上，橫向鋼梁42和門架大梁21之間連接有平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6。當(dāng)進(jìn)行壓剪型構(gòu)件試驗(yàn)時(shí)，試件7位于橫向鋼梁42的下方，垂直方向上與千斤頂5 的頂部對(duì)應(yīng)，由于門架大梁21與橫向鋼梁42之間有平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6，豎向力通過橫向鋼梁42傳遞至試件7頂部，液壓伺服作動(dòng)器3連接于L型鋼梁杠桿4的豎向鋼臂41上， 使得水平力的作用線通過試件7高度的1/2處。如圖2所示，當(dāng)進(jìn)行壓彎型構(gòu)件試驗(yàn)時(shí)，豎向的千斤頂5直接將豎向力施加于試件 7頂部；將平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6和L型鋼梁杠桿4拆除，液壓伺服作動(dòng)器3通過連接螺栓直接連接于試件7的頂部，進(jìn)行低周反復(fù)加載或靜力推覆加載試驗(yàn)。根據(jù)所施加的豎向荷載要求恒定不變且可以隨著試件的側(cè)移而側(cè)移的要求，豎向加載由液壓千斤頂5來完成，千斤頂5頂部自帶有球鉸52，直接壓在試件7的頂端，千斤頂 5底部通過水平滾動(dòng)支座51與門架大梁2 1相連，確保試驗(yàn)過程中試件頂部既能產(chǎn)生水平位移，同時(shí)又能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，保持相對(duì)均勻的軸壓。如圖3所示，本實(shí)用新型的平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6包括四個(gè)等長的連桿62，連桿 62兩端均帶有鉸63，一端的鉸63與連接梁61連接，另一端的鉸63根據(jù)需要連接門架大梁 21或者橫向鋼梁42。平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)6是實(shí)現(xiàn)剪切型試驗(yàn)的關(guān)鍵部件，它利用平行四邊形機(jī)構(gòu)只能平動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)的原理，來確保試驗(yàn)構(gòu)件頂部只能發(fā)生水平剪切變形，而不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，使得構(gòu)件更趨于真實(shí)的受力狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，包括反力墻(1)和門架構(gòu)架O)，其特征在于，反力墻 (1)上設(shè)置液壓伺服作動(dòng)器(3)，液壓伺服作動(dòng)器(3)與L型鋼梁杠桿(4)的豎向鋼臂連接，門架構(gòu)架O)的門架大梁底部連接千斤頂( 底部的水平滾動(dòng)支座(51)，千斤頂(5)的頂部有球鉸(52)，球鉸(52)壓在L型鋼梁杠桿(4)的橫向鋼梁02)上，橫向鋼梁 (42)和門架大梁之間連接有平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)(6)為可拆卸式，通過螺栓與橫向鋼梁G2)和門架大梁連接。
專利摘要本實(shí)用新型為一種多功能擬靜力試驗(yàn)裝置，包括反力墻和門架構(gòu)架，反力墻上設(shè)置液壓伺服作動(dòng)器，液壓伺服作動(dòng)器與L型鋼梁杠桿的豎向鋼臂連接，門架構(gòu)架的門架大梁底部連接千斤頂?shù)撞康乃綕L動(dòng)支座，千斤頂?shù)捻敳坑星蜚q，球鉸壓在L型鋼梁杠桿的橫向鋼梁上，橫向鋼梁和門架大梁之間連接有平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，利用本裝置不僅可以完成以壓彎破壞為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能試驗(yàn)，還可完成以剪切為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能試驗(yàn)，同時(shí)該裝置安裝簡(jiǎn)單，靈活性強(qiáng)，不占用實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，節(jié)省空間。
文檔編號(hào)G01M13/00GK202110061SQ20112019642
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者侯煒, 史慶軒, 張興虎, 趙建德 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)