[發明專利]一種用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置

在審

• 申請號: 201710283033.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106872277A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 褚濛;宋曉冰;李磊;陳思佳;蔣亞軍;高路;黃誠均
• 申請（專利權）人: 上海核工程研究設計院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及一種用于SCS(Steel-Concrete-Steel Composite Shear Wall，雙層鋼板內填混凝土組合剪力墻)單元試件拉壓試驗的加載裝置。

背景技術

雙鋼板混凝土組合結構已成為世界范圍內核電廠房結構發展的主要方向。而研究SCS結構單元的破壞準則是進行結構設計的必要前提，目前的試驗裝置只能進行純剪和小軸壓比的壓剪試驗，荷載組合很不全面，特別是缺少大壓剪組合的試驗數據。得到的結論僅僅提供了單一荷載、或簡單荷載組合作用下的SCS組合構件承載力計算公式，對于核電SCS結構這種無獨立構件的整體結構，無法滿足設計實踐的要求。這種狀態極大地限制了SCS結構的推廣應用。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置。

本發明提供一種用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置，其包括：分別設置于SCS單元試件兩側的用于施加拉力的兩個水平作動器、一個設置于SCS單元試件頂部的用于施加壓力的豎向作動器、設置于水平作動器和SCS單元試件之間的水平荷載傳遞機構、設置于豎向作動器和SCS單元試件之間以及SCS單元試件底部的豎向荷載傳遞機構，其中，水平荷載傳遞機構和豎向荷載傳遞機構將荷載以不同的組合方式均勻分布到試件測試區，從而實現模擬復雜情況下的SCS單元試件受力狀態。

優選地，每個水平荷載傳遞機構包括：中部與SCS單元試件且兩端分別與兩個水平作動器相連的結構架，該結構架為三級鋼梁結構，每一級鋼梁通過若干鋼板和/或梯形腹板焊接成的傳力構件，且三級鋼梁結構之間、水平荷載傳遞機構與水平作動器之間均通過高強螺栓連接，將作動器產生的荷載均分為四份。

優選地，所述豎向荷載傳遞機構包括：位于SCS單元試件頂部的兩級分配梁以及位于SCS單元試件底部的一級分配梁與基礎平臺。

優選地，所述兩級分配梁之間以及分配梁與基礎平臺之間均設有梯形截面剛性墊塊，將作動器和基礎平臺反力均分為兩份。

優選地，所述分配梁與SCS單元試件之間設有四根滾軸，將分二級分配梁傳來的荷載均分為四份。

優選地，所述水平荷載傳遞機構通過支撐梁設置于基礎平臺上，該支撐梁為六根工字梁結構。

優選地，所述SCS單元試件包括：位于中心的測試區以及設置于測試區外部的壓力傳遞機構和拉力傳遞機構，其中：測試區包括兩塊鋼板以及設置于其間的鋼筋及混凝土，混凝土內根據鋼板厚度間隔設置栓釘作為試件的基本骨架。

優選地，所述壓力傳遞機構和拉力傳遞機構呈十字形布置，其中：壓力傳遞機構由雙鋼板混凝土材料組成，并設置了沿著施加力方向的分隔槽，同時在豎向區段內埋設了十字鋼板以保證破壞不在加載區發生；拉力傳遞機構由加厚的鋼板組成，也設置了沿著施加力方向的分隔槽，兩端留有圓形孔洞，便于與兩側的一號梁連接。上述構造能夠保證荷載傳遞到SCS單元試件測試區的均勻性。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明提供的用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置，多級荷載分流，保證SCS試件單元均勻受力：足夠長的水平荷載傳遞機構和豎向荷載傳遞機構將荷載逐級傳遞，配合SCS試件單元設置的分隔槽，實現了試件單元的均勻受力。試驗受力情況與實際工程結構相符，能夠準確探究SCS結構單元的力學特性。

2、本發明提供的用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置，獨立的加載路徑，可模擬SCS試件單元復雜的受力情況：SCS試件單元的水平加載和豎向加載路徑相互獨立，可模擬不同拉壓比的荷載組合，操作簡單有效，尤其可以彌補目前國內外研究中對SCS單元試件大壓剪受力情況下試驗數據不足的情況。

3、本發明提供的用于SCS單元試件拉壓試驗的加載裝置，獨特的SCS單元試件設計，確保破壞發生在測試區：試件的壓力傳遞機構中埋設了十字鋼板以避免傳遞機構鋼板發生屈曲，同時對于拉力傳遞機構的鋼板進行了加厚和加強處理從而避免傳遞機構的鋼板先于測試區屈服。以上構造能夠保證破壞發生在測試區，實驗數據準確有效。

附圖說明

圖1為本發明裝置整體示意圖；

圖2為本發明裝置水平荷載傳遞機構示意圖；

圖3為本發明裝置水平荷載傳遞機構側視圖；

圖4為本發明裝置豎向荷載傳遞機構示意圖；

圖5為本發明裝置的SCS單元試件示意圖；