一種多功能加載環試驗裝置的制作方法

本發明涉及結構工程領域中連續性倒塌的加載環試驗，具體涉及一種組合梁中柱失效工況下的力學性能研究的加載試驗裝置。

背景技術：

結構在非常規荷載作用下發生局部破壞而形成初始損傷，進而形成連鎖反應，最終導致結構部分或全部倒塌或全部倒塌成為結構連續倒塌。連續倒塌往往導致慘重的人員傷亡或財產損失，因而進行連續性倒塌分析以研究結構的倒塌機制、抗倒塌設計以及對結構進行連續性倒塌風險評估，已成為結構工程師面臨的重要課題。

當結構中柱失效后，其原有的荷載傳遞路徑因局部失效后，荷載可以有替換的路徑傳遞。中柱破壞工況下，組合梁往往承受多種荷載組合作用。因此在試驗研究中，對試驗裝置的加載功能要求較高，需要同時在構件上施加多向荷載，如拉彎組合荷載、壓彎組合荷載等。而現有的試驗裝置很難實現多種荷載組合同時作用在構件上。因此，尋求一種多功能加載試驗裝置的問題亟待解決。

技術實現要素：

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種多功能加載環試驗裝置，通過加載環加載可以實現多種荷載組合的加載，很好的模擬梁端受力情況。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種多功能加載環試驗裝置，主要包括多功能加載環，支座柱錨固在加載環上，兩側支座柱之間設有柱間支撐，支座柱頂端連接可調節柱段，可調節柱段頂部設有鉸支座，試件通過鉸支座鉸接在支座柱上，試件的鋼梁兩端設置連接鉸，連接鉸通過套筒與拉桿連接，拉桿位于加載環外端設有液壓千斤頂，兩頭設有壓力傳感器。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1）本發明通過加載環加載可以實現多種荷載組合的加載。

2）本發明中試件鋼梁兩端約束為連接鉸可以很好的模擬梁端受力情況。

3）本發明中的液壓千斤頂可以置于加載環內或加載環外來施加壓力或拉力。

4）本發明可以在柱頂施加豎向荷載后，保持柱頂位移不變，再在兩端施加拉力。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的連接鉸的局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進一步敘述。

如圖1所示，一種多功能加載環試驗裝置，主要包括多功能加載環1，支座柱12錨固在加載環1上，兩側支座柱12之間設有柱間支撐13，支座柱12頂端連接可調節柱段11，可調節柱段11頂部設有鉸支座10，試件2通過鉸支座10鉸接在支座柱12上，試件2的鋼梁兩端設置連接鉸9，連接鉸9通過套筒8與拉桿7連接，拉桿7位于加載環1外端設有液壓千斤頂5，兩頭設有壓力傳感器6。

如圖2所示，試件2的鋼柱通過500kn液壓千斤頂3來對柱頂施加壓力，其與試件2之間設置壓力傳感器4用來控制加載大小，試件2的鋼梁兩端通過連接鉸9及套筒8與直徑90mm拉桿7相連，拉桿7末端設置2500kn液壓千斤頂5來施加拉力，同時在2500kn液壓千斤頂外部設置壓力傳感器6用來控制加載大小。

加載環加載原理：在施加柱頂壓力時，千斤頂需要放置于加載環內側和試件之間，在施加梁端拉力時，千斤頂則應放置于加載環外側。梁下翼緣加勁肋位置與鉸支座10接觸，以實現梁端的簡支支承條件，保證在施加彎矩的過程中，梁端不產生軸力。試件兩側梁端通過高強螺栓與連接鉸9相連，連接鉸保證千斤頂5在施加水平拉力荷載過程中，梁端能夠自由轉動。拉力施加點位于組合梁截面受拉中心處，保證在施加過程中不在組合梁截面產生附加彎矩作用。

技術特征：

技術總結
一種多功能加載環試驗裝置，主要包括多功能加載環，支座柱錨固在加載環上，兩側支座柱之間設有柱間支撐，支座柱頂端連接可調節柱段，可調節柱段頂部設有鉸支座，試件通過鉸支座鉸接在支座柱上，試件的鋼梁兩端設置連接鉸，連接鉸通過套筒與拉桿連接，拉桿位于加載環外端設有液壓千斤頂，兩頭設有壓力傳感器，用千斤頂在拉桿上施加拉力，從而在鋼梁兩端產生拉力作用。梁下翼緣加勁肋位置與鉸支座接觸，以實現梁端的簡支支承條件，保證在施加彎矩的過程中，梁端不產生軸力。試件兩側梁端通過高強螺栓與連接鉸相連，連接鉸保證千斤頂在施加水平拉力荷載過程中，梁端能夠自由轉動。

技術研發人員：高山;郭蘭慧;蘇衛銘
受保護的技術使用者：西京學院
技術研發日：2017.03.30
技術公布日：2017.07.28