一种复合受力下反复荷载试验装置

摘要

本发明是一种复合受力下反复荷载试验装置，属于结构固端平移式试验加载装置。该试验装置包括基础梁、加载梁、一个加载活塞和两根连杆。基础梁通过地脚螺栓与地面固定连接。两根连杆在垂直于基础梁和加载梁方向上通过销钉与基础梁和加载梁铰接。加载梁中部开洞，加载活塞置于加载梁中部孔洞，加载活塞上面通过销钉和千斤顶与活塞连接件相铰接。加载活塞底部和基础梁顶板均设有连接螺栓。本发明能充分模拟结构试件与结构的固定端连接，能用于钢构件和钢筋混凝土构件的压剪和拉剪性能试验，结构简单，成本低廉。

说明书

技术领域

本发明是一种复合受力下反复荷载试验装置，属于结构固端平移式试验加载装置。

背景技术

目前使用较多的复合加载固端平移式试验装置是日本建研式装置BRI型，该实验装置由抗弯大梁，抗侧力支架，竖向荷载支撑架，四连杆机构等组成，该装置能满足固端平移式试验要求，但是该试验装置对一些小型试件加载不便，且体积较大，建造费用较多，。

发明内容

为了克服现有复合试验加载装置占地面积大，建造费用高的不足，本发明设计了一种复合受力下反复荷载试验装置，该试验装置不仅加载效果好，而且体积小，建造费用低。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置包括基础梁1、加载梁2、加载活塞3、连杆4和铰支连接板7。其中：基础梁1通过地脚螺栓与地面固定连接，基础梁1和加载梁2之间通过两根连杆4相连，连杆4的两端分别与基础梁1和加载梁2铰接，加载梁2平行于基础梁1，两根连杆4相互平行。加载梁2中部沿竖直方向开有孔洞，加载活塞3穿过该孔洞上部与千斤顶铰接，加载活塞的下部固定连接有活塞底板8，在活塞底板8和基础梁1上相对应的位置均预留有用于固定试件的螺栓孔洞。

所述的连杆4与基础梁1和加载梁2之间铰接的具体连接方式为：在与连杆4相对应的基础梁的上表面和加载梁的下表面均固定有铰支连接板7，连杆4的两端分别与铰支连接板7通过销钉铰接。

所述的加载活塞3的上部和千斤顶之间通过活塞连接件相连接，所述的活塞连接件包括第一连接板9、两块第二连接板10和销钉13，四个销钉13预埋于第一连接板9的四角，用于与油压千斤顶相连，两块第二连接板10垂直焊接在第一连接板9的两端，第二连接板10上预留有用于销钉穿过的销钉孔15。

本发明的有益效果是可以通过加载装置对结构试件施加水平和竖向反复荷载，加载装置和试件通过螺栓紧密连接，充分模拟结构试件与结构的固定端连接，能用于钢构件和钢筋混凝土构件的压剪和拉剪性能试验，结构简单，成本低廉。。

附图说明

图1：加载装置示意图；

图2：基础梁俯视图；

图3：加载梁示意图；

图4：加载活塞示意图

图5：图4的A-A截面图

图6：销钉a示意图

图7：连杆示意图

图8：图7的B-B截面图

图9：活塞连接件示意图

图10：图9的C-C截面图

图中：1-基础梁；2-加载梁；3-加载活塞；4-连杆；5-中肋板；6-边肋板；7-铰支连接板；8-活塞底板；9-第一连接板；10-第二连接板；11-螺栓；12-第一销钉；13-第二销钉；14-半圆孔；15-销钉孔；16-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明：

如图1所示，本实施例包括基础梁1、加载梁2、加载活塞3、连杆4和铰支连接板7。基础梁1通过地脚螺栓固定在地面上，通过两个连杆4连接上部加载梁2。基础梁1顶板的两端垂直于板面方向上各焊接两个铰支连接板7，加载梁2在其底板两端垂直于板面方向上各焊接两个铰支连接板7，如图2图3所示。连杆4上下分别和焊接于基础梁1顶板和加载梁2底板的铰支连接板7通过第一销钉12相铰接。这样基础梁1、加载梁2和两个连杆4组成一个平行四边形的机构，加载梁2通过铰接的连杆4可以在平行于基础梁1的方向上发生移动。加载梁2的中部开有通孔，孔壁尺寸和加载活塞3尺寸相同，加载活塞3从加载梁中部穿出后连接千斤顶与活塞连接件，这样千斤顶可以和加载活塞相连接，荷载通过加载活塞3施加在试件上。基础梁1的顶板和活塞底板8上都预留有螺栓孔洞16，便于与试件连接，如图2、图5所示。实施时将水平荷载施加在水平加载梁2上，将竖向荷载施加到加载活塞3上，当水平荷载推动加载梁2发生水平位移时，加载梁2将水平荷载传递到加载活塞3上，这样水平荷载和竖向荷载通过加载活塞3施加在试件上，保证试件顶部只发生水平位移而不产生转动。

加载活塞3的上部和千斤顶之间通过活塞连接件相连接，活塞连接件包括第一连接板9、两块第二连接板10和第二销钉13，四个销钉13预埋于第一连接板(9)的四角，用于与油压千斤顶相连，两块第二连接板10垂直焊接在第一连接板9的两端，第二连接板10上预留有销钉孔15，第一销钉12穿过销钉孔15，将加载活塞的上端与活塞连接件铰接。

下面结合附图具体说明本实施例加载装置的制作方法：

1)基础梁1用H型钢做成，在基础梁1顶板上开半圆孔14，以便地锚螺栓穿出。在半圆孔14位置处垂直于腹板和翼缘方向上焊接边肋板6，在基础梁中垂直于腹板和翼缘方向上焊接中肋板5。基础梁顶板中部预留螺栓孔16，基础梁1顶板的两端垂直于板面方向上各焊接两个铰支连接板7，铰支连接板7上留销钉孔15，如图2所示。

2)加载梁2由钢板焊接成箱形结构，加载梁2中部开方形孔，加载活塞3置于方形孔洞中，加载梁2在其底板两端垂直于板面方向上各焊接两个铰支连接板7，铰支连接板7上预留销钉孔15，如图3所示。

3)加载活塞3由钢板焊接成棱柱体，如图4所示。加载活塞3侧面预留销钉孔15，活塞底板8上预留螺栓孔16，如图5所示。

4)连杆4是由钢板焊接而成，形状为长方体，在连杆侧板上留销钉孔15，如图7所示。

5)千斤顶与活塞连接件包括第一连接板9、第二连接板10和第二销钉13。四个第二销钉13预埋于第一连接板9的四角，两块第二连接板10在垂直于第一连接板9方向上在第一连接板9两端焊接。第二连接板10预留销钉孔15，如图10所示。

6)连杆4与铰支连接板7通过第一销钉12连接，这样基础梁1、加载梁2和两个连杆4组成一个平行四边形的机构，加载活塞3从加载梁2中方孔穿出，顶部与轴向千斤顶与活塞连接件通过第一销钉12连接，如图1所示。