一种测试空间结构节点滞回性能的加载装置

摘要

本发明公开了一种测试空间结构节点滞回性能的加载装置,它包括垫块，在垫块上安装有滑槽，第一加载盘和第二加载盘平行间隔设置，第一加载盘和第二加载盘之间通过连接结构固定相连，第一加载盘和第二加载盘通过设置在两个加载盘底部的滑轮能够在滑槽内沿加载方向移动，滑轮的轴线方向与第一加载盘和第二加载盘的轴线方向垂直设置，第一加载盘和第二加载盘的轴线方向与千斤顶施加力的方向一致，在第一加载盘或第二加载盘上设置有与千斤顶相连的千斤顶连接结构，在第一加载盘和第二加载盘上均设置有连接可调节拉索用的耳板。采用本装置可有效实现对空间结构节点施加往复荷载，方便研究节点的滞回性能，加载装置安装拆卸方便，可以循环反复使用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试空间结构节点滞回性能的装置，更具体地说，涉及一种在建筑 结构中对直立放置的结构节点施加往复荷载的加载装置。

背景技术

近年来，伴随我国的经济实力的日益增强，建筑行业随之日新月异蓬勃发展。各类建筑 在神州大地逐步建起。比如国家大剧院、2008年北京奥运会体育场馆、上海世博会场馆的空 间结构以及天津117大厦、广州电视塔、上海环球金融中心等体系复杂的超高层建筑工程。 这类大型公共建筑关系广大人民的生命安全，确保结构的安全性能显得尤为重要。

而节点的滞回性能在土木结构领域中毋庸置疑发挥着举足轻重的作用，在空间结构中节 点滞回性能的好坏对整个结构的抗震性能、风致响应等有很明显的影响，测量节点在往复荷 载下的受力性能对评价节点的变形能力以及耗能能力有至关重要的意义。

目前的空间结构研究主要针对构件的滞回性能，对于节点处的滞回性能研究相对较少。 设计可以有效测量空间结构节点的滞回性能的加载装置，评价节点在地震或大风情况下的变 形性能、耗能性能和失效特性有重要意义。目前尚未见到针对空间节点的滞回加载装置。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种安全可靠、方便易行、构造简单、评价 节点的变形性能、耗能性能和分析节点的破坏模式的测试空间结构节点滞回性能的加载装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明的一种测试空间结构节点滞回性能的加载装置,它包括垫块，在所述的垫块上安 装有滑槽，第一加载盘和第二加载盘平行间隔设置，所述的第一加载盘和第二加载盘之间通 过连接结构固定相连，第一加载盘和第二加载盘通过设置在两个加载盘底部的滑轮能够在滑 槽内沿加载方向移动，所述的滑轮的轴线方向与第一加载盘和第二加载盘的轴线方向垂直设 置，所述的第一加载盘和第二加载盘的轴线方向与千斤顶施加力的方向一致，在第一加载盘 或第二加载盘上设置有与千斤顶相连的千斤顶连接结构，在所述的第一加载盘和第二加载盘 上均设置有连接可调节拉索用的耳板。

本发明的优点在于：滞回加载装置可有效实现对空间结构节点施加往复荷载，方便研究 节点的滞回性能，加载装置安装拆卸方便，可以循环反复使用。

附图说明

图1为待加载节点主视图；

图2为本发明的一种测试空间结构节点滞回性能的加载装置的主视图；

图3为图1所示的加载装置的侧视图；

图4为图1所示的加载装置的立体图；

图中序号说明：1：第一加载盘，2：第二加载盘，3：节点杆件，4：垫块，5：滑轮，6： 滑槽，7：紧固螺栓，8：可调节拉索，9：节点连接盘，10：节点螺栓，11：千斤顶连接板， 12：加载盘加劲肋。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

如附图所示的本发明的一种测试空间结构节点滞回性能的加载装置,它包括垫块4，在所 述的垫块4上安装有滑槽6，第一加载盘1和第二加载盘2平行间隔设置，所述的第一加载 盘1和第二加载盘2之间通过连接结构固定相连，第一加载盘1和第二加载盘2通过设置在 两个加载盘底部的滑轮能够在滑槽内沿加载方向移动，所述的滑轮的轴线方向与第一加载盘 1和第二加载盘2的轴线方向垂直设置，所述的第一加载盘1和第二加载盘2的轴线方向与 千斤顶施加力的方向一致，在第一加载盘1或第二加载盘2上设置有与千斤顶相连的千斤顶 连接结构，在所述的第一加载盘1和第二加载盘2上均设置有连接可调节拉索8用的耳板。

为方便快捷操作，所述的连接结构可以为紧固螺栓7，当然也可以采用其它结构。

作为本发明的一种实施方式，两个加载盘底部的滑轮可以为平行设置的多排滑轮，多排 滑轮与连接板相连，在所述的连接板上设置有与间距调节结构相连的前、后卡板，所述的间 距调节结构用于调节前后卡板之间的间距，所述的前后卡板用于限定两个加载盘之间的间距， 所述的两个加载盘的一侧壁分别靠在前卡板或后卡板上以定位。这样可以实现两个加载盘的 快速安装定位。所述的间距调节结构可以为前卡板与连接板焊接，后卡板为L型，后卡板底 部开有卡板螺栓孔，在连接板两侧分别设置一道开有多个连接孔的滑槽，后卡板通过穿过卡 板螺栓孔以及滑槽内连接孔的螺栓固定连接。

作为本发明的一种实施方式，与千斤顶相连的千斤顶连接结构为：在第一加载盘1或第 二加载盘2的侧壁上连接有两个彼此之间平行设置的千斤顶连接板，在两个千斤顶连接板上 均开有销孔，所述的两个销孔的轴线沿水平方向位于同一直线上，在使用过程中将千斤顶插 入两个千斤顶连接板之间，将销子插入两个千斤顶连接板上的销孔以及千斤顶上的销孔即可 以完成连接。

优选的为保证力可以顺利由两个加载盘传递到节点，同时不碰到节点螺栓，防止影响节 点性能，在两个加载盘内侧均连接有加载盘加劲肋12。

如图1所示，典型的空间某节点，包括节点杆件3、节点连接盘9和节点螺栓10。在加 载前将节点装夹在两个加载盘之间，两个加载盘通过紧固螺栓7连接，并由可调节拉索8吊 起加载盘，进一步分担加载盘重量。

如图3所示，第一、二加载盘1、2下部与滑轮5连接，消除加载盘自重对空间节点的影 响，保证在往复荷载作用下，滑轮5可以沿滑槽6在加载方向滑动，实施中可以在滑槽6中 加入黄油，以减小加载过程中加载盘引起的摩擦力。而滑槽6与垫块4牢固连接，承担加载 盘的自重。

在加工过程中保证整个加载盘的刚度均匀而且较大，这样在加载过程中加载盘可以保证 同步变形，不存在因受力不均而影响测量节点滞回性能的情况。

在设计加载盘时，可以根据节点连接盘9的直径D2确定加载盘1、2的直径D1，建议 D1=D2+4R+40mm,预留出紧固螺栓7与盘端部的距离,R为紧固螺栓7半径。

而两个千斤顶连接板11之间的距离L1取决于加载千斤顶端部宽度。加载盘加劲肋12的 宽度可根据节点连接盘9上节点螺栓10之间的空隙L2确定。

采用本装置进行测试空间结构节点滞回性能的过程为：将装置与滞回千斤顶连接完成 后，对空间节点进行往复加载。当千斤顶伸长向前推时，力通过两个千斤顶连接板之间的销 子传递给第一加载盘1，之后力传递到空间节点，实现推的过程；当千斤顶缩短向后拉时， 力通过两个千斤顶连接板之间的销子传递给第一加载盘1，并通过紧固螺栓7将力传递给第 二加载盘2，之后空间节点受力，实现对其拉的过程。根据监测得到的数据可以分析得到节 点的变形性能、耗能性能及分析节点的破坏模式。