[發明專利]一種帶翼緣剪力墻雙軸加載連接裝置及安裝方法

在審

• 申請號: 202011341823.2
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112378611A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王斌;吳夢臻;史慶軒;蔡文哲;彭一功;李涵;張彥杰
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種帶翼緣剪力墻雙軸加載連接裝置及安裝方法，包括在端部垂直焊接的兩根連接梁，其中一個連接梁外側長度方向上對稱設置兩個連接頭，另一個連接梁外側設置有一個連接頭，連接頭位置與試件剛心重合，所述連接梁未焊接端內側設置有定位裝置，與連接梁焊接處的對角設置有角部連接件，所述角部連接件通過螺桿與螺帽分別與定位裝置及連接梁相連。本發明設置了抗扭轉機制，通過與其相連的三個作動器的協同工作，可實現帶翼緣只承受兩個主軸方向荷載的目的，并避免了附加扭矩對其承載力、變形能力與耗能能力的影響。

技術領域

本發明涉及帶翼緣剪力墻雙軸擬靜力加載試驗技術領域，特別涉及一種帶翼緣剪力墻雙軸加載連接裝置及安裝方法。

背景技術

地震觀測與震害研究表明，地震動通常以多維度形式出現，而結構在多維度地震作用下常出現明顯的空間耦合效應，導致結構整體的抗震性能受到明顯削弱。針對帶翼緣剪力墻試件，目前研究多為單軸地震作用下的抗震性能及變形分析，雙軸地震作用試驗研究較少，這就迫切需要新的試驗技術和裝置支持帶翼緣剪力墻雙軸擬靜力試驗的開展。

擬靜力試驗是目前研究結構構件受力及變形性能時應用最廣泛的結構抗震試驗方法之一，它是采用一定的加載制度(荷載控制或位移控制)對結構或構件施加低周往復荷載，使結構或構件在正反兩個方向重復加載和卸載，用以模擬地震時結構或構件從彈性階段直至破壞的受力特點和變形特點。作動器作為擬靜力試驗中常用的加載裝置，試驗操作員可以通過操作計算機中的擬靜力試驗加載系統，控制作動器的加載端進行伸長或縮短，完成給予試件指定荷載或指定位移的目的。而連接裝置是實現作動器的加載端與試件相連接的過渡裝置，將作動器施加的荷載或位移完整地傳輸至試件。

帶翼緣剪力墻擬靜力試驗連接裝置能夠將作動器提供的荷載明確并且有效地傳遞至試件加載端，同時由于連接裝置將作動器與試件加載端固接，作動器加載端與試件加載端可以視為一個剛體，作動器加載端輸出的位移即為試件加載端的位移，達到了精準控制位移的目的。

目前帶翼緣剪力墻擬靜力試驗加載裝置為實現作動器與試件加載端的固接，需要大量螺栓進行固定，因此安裝較為復雜；現有的帶翼緣剪力墻連接裝置主要針對單軸擬靜力試驗，難以完成帶翼緣剪力墻雙軸擬靜力加載試驗。由于雙軸擬靜力試驗時為了考察帶翼緣剪力墻一個方向受力損傷后對其正交方向性能的影響，即需要使帶翼緣剪力墻承受兩個主軸方向的循環往復荷載，并避免加載過程中試件發生扭轉。而T形、L形等異形截面帶翼緣剪力墻，其截面相對于加載軸是非對稱的，即便荷載通過其截面形心，但試驗過程中試件局部開裂和損傷會導致剛度中心發生偏移，無法避免扭轉的發生。本發明提出的雙軸加載連接裝置設置了抗扭轉機制，通過與其相連的三個作動器的協同工作，可實現帶翼緣只承受兩個主軸方向荷載的目的，并避免了附加扭矩對其承載力、變形能力與耗能能力的影響。

由于試件支模時的施工技術問題，澆筑出的帶翼緣剪力墻試件尺寸會有一定誤差，導致各個試件之間加載端的尺寸會有差異。若連接裝置預留的安裝尺寸與試件設計尺寸相同，可能會出現試件加載端尺寸大于連接裝置預留的安裝尺寸的情況，導致連接裝置無法裝入試件加載端，無法完成加載；若連接裝置多預留一定距離，會出現安裝完成后連接裝置與試件加載端之間留有縫隙的情況，需要額外墊片或墊板彌補縫隙，安裝復雜，并且存在安全隱患。現有的帶翼緣剪力墻雙軸加載連接裝置均存在上述安裝技術問題，需要一項新技術妥善解決這一問題。

發明內容

為了解決傳統連接裝置產生附加扭矩以及尺寸不匹配的問題，本發明的目的在于提供一種帶翼緣剪力墻雙軸加載連接裝置及安裝方法，可避免附加扭矩對試件的影響，在雙軸地震作用加載中使帶翼緣剪力墻只受到兩個正交方向剪力與彎矩的作用。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：