[發明專利]一種適用于平面框架梁柱節點子結構魯棒性的試驗裝置

無效

• 申請號: 201310097871.5
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103175707A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 李玲;王偉;陳以一;嚴鵬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于工程技術領域，涉及一種進行平面框架梁柱節點子結構魯棒性試驗研究的裝置，尤其是適用于在平面框架承重中柱失效后柱身發生豎向大位移情況下節點子結構抵抗連續性倒塌的性能試驗的裝置。

背景技術

目前框架梁柱節點研究多關注其在地震作用下的受力性能響應，該受力工況的特點是梁端無軸向約束，試件在往復荷載作用下梁不產生軸向內力。在框架結構連續性倒塌研究中，采用備用荷載路徑方法拆除若干承重柱，柱身在自重荷載下將產生豎向位移，與其相連的梁受到周邊框架的軸向約束產生軸向內力。

為了研究框架結構在連續性倒塌工況下的受力性能，如某一承重柱失效后其上方梁柱節點及其連接梁段的響應，以評價梁柱節點子結構的魯棒性，需要研制一種可模擬子結構在梁端存在軸向約束、柱身發生豎向大位移的試驗裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于平面框架梁柱節點子結構魯棒性研究的新型試驗裝置，它能使試件的受力狀態接近實際框架結構某中柱失效后其上方梁柱節點及其連接梁段組成子結構的受力狀態，不產生附加的變形約束，適用性強。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種用于平面框架梁柱節點子結構魯棒性試驗研究的裝置，包括用于連接所述節點試件的水平自平衡反力架結構、豎向加載反力架結構、滑動支座以及固定所述水平自平衡反力架結構、豎向加載反力架結構以及滑動支座的地槽；

所述節點試件的梁端設置固定平面鉸支座；

所述水平自平衡反力架結構包括沿中心線對稱設置的兩組水平三角反力架、安裝于所述水平三角反力架頂端用于橫向連接節點試件的鉸支座連接件以及底梁；

所述豎向加載反力架結構包括位于所述中心線上的豎向鋼反力架、安裝于所述豎向鋼反力架橫梁上的作動器、與所述作動器相連用于豎向連接節點試件的柱頂加載連接件；

所述滑動支座位于所述節點試件下方，采用圍箍滑動方式設置，包括外箍裝置以及安裝于所述外箍裝置內的滑動裝置，所述底梁無間隙安放于所述水平三角反力架和所述外箍裝置之間。

所述滑動裝置包括基座、豎向設于基座兩端的工字型萬向球基座板件以及萬向球組件，所述萬向球組件包括位于萬向球基座板件兩端端板上的第一萬向球組件以及安裝于萬向球基座板件中間橫板上的第二萬向球組件，所述第一萬向球組件兩層設置，所述底座上設有螺栓安裝孔，用于與所述節點試件相連；

優選的，所述滑動裝置的基座下部設置井格形加勁肋以提高滑動裝置剛度；

優選的，所述萬向球基座板件的中間橫板上設置三角形加勁肋，以提供萬向球基座板件足夠的面外剛度；

優選的，所述工字型萬向球基座板件上至少設置5個萬向球，包括分別位于所述兩端端板上的四個萬向球以及位于所述中間橫板上的一個萬向球。

所述外箍裝置包括平行設置的上蓋板與下蓋板，所述上下蓋板之間經由若干井字形豎向加勁肋相連，所述上蓋板上對稱設有兩組工字型隔板，所述兩組工字型隔板卡接所述工字型萬向球基座板件設置，分別與所述萬向球點接觸設置，萬向球與外箍裝置的工字型隔板無間隙安裝，所述外箍裝置還包括貫穿所述上下蓋板的錨栓件以與所述地槽連接；

優選的，所述工字型隔板外圍設置三角形加勁肋，以向所述工字型隔板提供足夠的面外剛度。

所述作動器為液壓作動器，所述液壓作動器上方底座與所述豎向鋼反力架連接，所述液壓作動器的加載頭通過螺栓與所述柱頂加載連接件的上端板相連；

所述柱頂加載連接件下端板與所述節點試件的柱頂端板相連，所述柱頂加載連接件設置十字形或井格形加勁肋以提高柱頂加載連接件的剛度。

所述鉸支座連接件包括端板與單耳板，所述端板與所述節點試件螺栓連接，所述單耳板與所述水平三角反力架的雙耳板銷軸連接。

所述底梁的橫截面形狀與三角反力架、外箍裝置的接觸截面形狀對應設置，以提高底梁傳遞水平軸壓力的效用。

所述底梁的總長度根據節點試件對應側梁段的長度增減設置。

所述底梁間隔適當距離設置橫向加勁肋以提高底梁整體剛度，防止底梁的板件局部失穩；

優選的，分別間隔底梁橫截面最小尺寸數值的2倍設置一組加勁肋。

所述單耳板與所述水平三角反力架的雙耳板銷軸連接處、所述滑動裝置與所述外箍裝置的工字型隔板連接處分別涂抹潤滑油或設置聚四氟乙烯板，以減小接觸面的摩擦系數。

由于采用上述方案，本發明的有益效果是

1、可實施對平面框架任意內柱處梁柱節點對柱身豎向大位移的加載要求；