鋼框架結構試驗防側向失穩裝置制造方法
【專利摘要】鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，屬于鋼結構研究領域。將梁柱試驗模型(4)固定在支撐底梁(10)上，支座平臺(1)固定在試驗梁柱模型(4)的柱結構兩側的支撐底梁(10)上，柱結構滑動支座按需求分布于試驗梁柱模型(4)的柱結構上；梁結構滑動支座固定于試驗梁柱模型(4)的橫梁上。本實用新型可根據需要布置安裝滑動支座的位置，全部采用的是裝配式結構。
【專利說明】鋼框架結構試驗防側向失穩裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及鋼結構框架試驗設備，屬于土木工程專業鋼結構研究領域。
【背景技術】
[0002]隨著科技的不斷進步，國家經濟的飛速發展，國家鋼產量的不斷提高，鋼結構在建筑行業的地位逐步提升，加之鋼結構輕質、高強的特點，其鋼結構在建筑行業的發展只增不減。由各大地震引發的自然災害也使得各國學者開始專注鋼框架延性節點方面的研究，不斷涌現出各種不同連接形式的鋼框架結構延性節點。現階段的研究都是基于節點進行的相關試驗研究，但是這種延性節點放在一個實際的結構中是否有著同樣的延性性能，在一個結構中是否需要在每個節點都進行削弱，是否在每個節點都進行同樣的削弱，這便需要我們展開關于延性節點鋼框架結構的試驗研究，而非單個的節點研究。
[0003]要研究延性節點在鋼框架結構中的受力性能，我們往往選擇對鋼框架結構進行相關的試驗和性能測試分析，為了研究鋼框架結構的抗震性能及相關的延性，我們選擇施加水平荷載作用來進行擬靜力試驗模擬地震荷載作用，在這種水平的荷載作用下。對于這么一個沒有樓板沒有擋墻的鋼框架來說，也就失去了樓板和擋墻的側向約束的作用，其相應的梁、柱都是屬于拉彎和壓彎構件，而對于梁柱這種壓彎、拉彎構件來說，其相應的長細比肯定不滿足規范要求，這樣在施加水平荷載作用時，整個結構可能會由于梁、柱的平面外失穩而使得整個結構發生破壞，這樣一來便達不到我們想要的結構延性破壞，也就得不出相應的延性的節點的延性性能，這樣關于延性節點的相關的研究將功虧一簣。為此我們在進行鋼框架結構試驗設計時首先應該考慮的是鋼框架結構的平面外失穩的問題，首先要解決結構的平面外失穩和局部失穩，這樣才能夠保證整個結構在水平荷載作用下，其發生相應的延性破壞。
實用新型內容
[0004]為防止鋼框架結構試驗發生側向失穩，本實用新型旨在提供一種試驗裝置，用于鋼框架結構的抗震性能及延性的研究試驗。本實用新型的技術方案如下:
[0005]鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，由多個支座平臺、多個柱約束裝置和多個梁結構約束裝置組成；
[0006]支座平臺是立方箱型柱體結構，在箱型柱體結構相對的兩個垂直面上預留多排螺栓孔，用于固定不同高度的水平搭接連桿，搭接連桿和支撐連桿皆為角鋼；將多個相同結構的支座平臺間隔固定在支撐底梁上；在每個兩個相鄰的支座平臺之間的同一高度的前后端分別用水平的支撐連桿將其兩端的支座平臺相互固定；支撐連桿的兩端固定在其兩端支座平臺搭接連桿上；
[0007]柱約束裝置由柱約束導軌、柱約束滑塊和用于固定試驗梁柱模型的夾具組成；在相鄰支座平臺之間的同一高度的前后兩個支撐連桿相對的立面上分別固定水平的柱約束導軌，兩個柱約束滑塊分別安裝在各自的柱約束導軌上；兩個柱約束滑塊之間是試驗梁柱模型的柱結構，試驗梁柱模型的柱結構與前后兩個柱約束滑塊之間通過夾具相互固定在一起；試驗梁柱模型的其它柱結構按照同樣的方式固定在其它相鄰的支座平臺之間；
[0008]梁約束裝置由梁約束導軌、梁約束滑塊、拉伸連桿和用于固定試驗梁柱模型的夾具組成；梁約束導軌固定在支撐底梁和支座平臺所在垂直面一側的上端，并與試驗梁柱模型的橫梁相互垂直；梁約束滑塊安裝在梁約束導軌上；梁約束滑塊上固定安裝用于連接到試驗梁柱模型橫梁的拉伸連桿；拉伸連桿與試驗梁柱模型的橫梁通過夾具固定連接；拉伸連桿的長短可變。
[0009]拉伸連桿由兩根相互疊加在一起的預留有螺栓孔的桿件組成，兩根桿件可根據需要減少或增加疊加的長短。
[0010]在夾具與試驗梁柱模型的接觸面上固定安裝橡膠墊。
[0011]可以根據需要在每個試驗梁柱模型的柱結構上安裝多個柱約束裝置。
[0012]可以根據需要在每個試驗梁柱模型的梁結構上安裝多個梁約束裝置。
[0013]本實用新型的有益效果是根據設計者的需要，根據試驗模型的尺寸來調整約束裝置安裝的位置。橫梁約束裝置和立柱約束裝置，全部采用的是裝配式結構，可以根據需求增加相應的約束點，也可以根據模型尺寸的大小來調節約束之間的相對距離，整個裝置安裝便捷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖1是本實用新型柱結構約束裝置正立面圖。
[0015]附圖2是本實用新型柱結構約束裝置俯視圖。
[0016]附圖3是本實用新型的梁結構約束裝置俯視圖。
[0017]圖中:I支座平臺，2搭接連桿，3支撐連桿，4試驗梁柱模型，5柱約束導軌，6柱約束滑塊，7梁約束導軌，8梁約束滑塊，9拉伸連桿，10支撐底梁
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明:
[0019]鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，由多個支座平臺、多個柱約束裝置和多個梁結構約束裝置組成；
[0020]支座平臺I是立方箱型柱體結構，在箱型柱體結構相對的兩個垂直面上預留多排螺栓孔，用于固定不同高度的水平搭接連桿2，搭接連桿2和支撐連桿3皆為角鋼；將多個相同結構的支座平臺I間隔固定在支撐底梁10上；在每個兩個相鄰的支座平臺之間的同一高度的前后端分別用水平的支撐連桿3將其兩端的支座平臺相互固定；支撐連桿3的兩端固定在其兩端支座平臺的搭接連桿2上；
[0021]柱約束裝置由柱約束導軌5、柱約束滑塊6和用于固定試驗梁柱模型4的夾具組成；在相鄰支座平臺I之間的同一高度的前后兩個支撐連桿3相對的立面上分別固定水平的柱約束導軌5，兩個柱約束滑塊6分別安裝在各自的柱約束導軌5上；兩個柱約束滑塊6之間是試驗梁柱模型4的柱結構，試驗梁柱模型4的柱結構與前后兩個柱約束滑塊6之間通過夾具相互固定在一起；試驗梁柱模型4的其它柱結構按照同樣的方式固定在其它相鄰的支座平臺之間；[0022]梁約束裝置由梁約束導軌7、梁約束滑塊8、拉伸連桿9和用于固定試驗梁柱模型4的夾具組成；梁約束導軌7固定在支撐底梁10和支座平臺I所在垂直面一側的上端，并與試驗梁柱模型4的橫梁相互垂直；梁約束滑塊8安裝在梁約束導軌7上；梁約束滑塊8上固定安裝用于連接到試驗梁柱模型4橫梁的拉伸連桿9 ;拉伸連桿9與試驗梁柱模型4的橫梁通過夾具固定連接；拉伸連桿9的長短可變。
[0023]拉伸連桿9由兩根相互疊加在一起的預留有螺栓孔的桿件組成，兩根桿件可根據需要減少或增加疊加的長短。
[0024]在夾具與試驗梁柱模型4的接觸面上固定安裝橡膠墊。
[0025]可以根據需要在每個試驗梁柱模型4的柱結構上安裝多個柱約束裝置。
[0026]可以根據需要在每個試驗梁柱模型4的梁結構上安裝多個梁約束裝置。
[0027]設備的具體安裝方式如下:
[0028]裝配柱約束導軌5、柱約束滑塊6和夾具，形成柱約束滑動支座；
[0029]裝配拉伸連桿9和夾具形成梁約束滑動支座；
[0030]柱約束裝置的安裝過程:首先安裝試驗模型5，然后通過測量距離來確定支座平臺I固定的位置，使得試驗模型5的兩根立柱，每根立柱處在兩個支座平臺I之間；支座平臺I固定在支撐底梁10上。通過理論計算出柱約束滑動支座需要安裝的高度，并在此高度上安裝搭接連桿2，通過螺栓固定搭接連桿2 ;通過搭接連桿2固定支撐連桿3，并通過調整螺栓來使得支撐連桿3與支撐底梁10保持平行。柱約束滑動支座通過螺栓與支撐連桿3固定。
[0031]將兩根圓截面金屬梁約束導軌7固定在鋼板上。在兩根將梁約束導軌7上分別安裝一組梁約束滑塊6，并使得上下梁約束滑塊6上下對齊，并通過螺栓把梁約束滑動支座固定在梁約束滑塊6上，這樣梁約束滑動支座可以沿著梁約束導軌7移動。
【權利要求】
1.鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，由多個支座平臺、多個柱約束裝置和多個梁結構約束裝置組成； 支座平臺(I)是立方箱型柱體結構，在箱型柱體結構相對的兩個垂直面上預留多排螺栓孔，用于固定不同高度的水平搭接連桿(2)，搭接連桿(2)和支撐連桿(3)皆為角鋼；將多個相同結構的支座平臺(I)間隔固定在支撐底梁(10)上；在每個兩個相鄰的支座平臺之間的同一高度的前后端分別用水平的支撐連桿(3)將其兩端的支座平臺相互固定；支撐連桿(3)的兩端固定在其兩端支座平臺的搭接連桿(2)上； 柱約束裝置由柱約束導軌(5)、柱約束滑塊(6)和用于固定試驗梁柱模型(4)的夾具組成；在相鄰支座平臺(I)之間的同一高度的前后兩個支撐連桿(3)相對的立面上分別固定水平的柱約束導軌(5)，兩個柱約束滑塊(6)分別安裝在各自的柱約束導軌(5)上；兩個柱約束滑塊(6)之間是試驗梁柱模型(4)的柱結構，試驗梁柱模型(4)的柱結構與前后兩個柱約束滑塊(6)之間通過夾具相互固定在一起；試驗梁柱模型(4)的其它柱結構按照同樣的方式固定在其它相鄰的支座平臺之間； 梁約束裝置由梁約束導軌(7)、梁約束滑塊(8)、拉伸連桿(9)和用于固定試驗梁柱模型⑷的夾具組成；梁約束導軌(7)固定在支撐底梁(10)和支座平臺⑴所在垂直面一側的上端，并與試驗梁柱模型(4)的橫梁相互垂直；梁約束滑塊(8)安裝在梁約束導軌(7)上；梁約束滑塊(8)上固定安裝用于連接到試驗梁柱模型(4)橫梁的拉伸連桿(9);拉伸連桿(9)與試驗梁柱模型(4)的橫梁通過夾具固定連接；拉伸連桿(9)的長短可變。
2.根據權利要求1所述的鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，其特征在于拉伸連桿(9)由兩根相互疊加在一起的預留有螺栓孔的桿件組成，兩根桿件根據需要減少或增加疊加的長短。
3.根據權利要求1所述的鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，其特征在于在夾具與試驗梁柱模型(4)的接觸面上固定安裝橡膠墊。
4.根據權利要求1所述的鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，其特征在于根據需要在每個試驗梁柱模型(4)的柱結構上安裝多個柱約束裝置。
5.根據權利要求1所述的鋼框架結構試驗防側向失穩裝置，其特征在于根據需要在每個試驗梁柱模型(4)的梁結構上安裝多個梁約束裝置。
【文檔編號】G01N3/02GK203798665SQ201420244410
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】陳廷國, 趙廣軍, 張立, 王衡, 孫良君 申請人:大連理工大學