專利名稱：一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置，屬于混凝土建筑領域。
背景技術：
土木工程領域中，剪力墻作為結構的主要抗側力構件，研究其滯回性能是非常重要的。目前在研究混凝土剪力墻滯回性能的試驗中，主要是通過千斤頂施加豎向力，但是隨著墻體在水平荷載作用下發生側移時，千斤頂沒有隨試件發生側移而產生試驗誤差；在加載過程中，試件底部的側移對試驗精度也產生較大的影響。
發明內容本實用新型提供一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置，該裝置組裝簡單，操作方便，試驗所需儀器較少，可以在澆筑現場進行測試，只要進行局部拆卸和組裝，操作方便。為了實現上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平和豎向荷載共同作用性能試驗裝置，其特征在于:包括加載架裝置、試件固定裝置、試件加載裝置以及數據采集系統；所述的加載架裝置包括梯形水平反力架、工字型鋼梁承臺、橫梁、立柱以及預應力鋼索，所述的梯形水平反力架的下端與工字型鋼梁承臺的一端固定連接，梯形水平反力架的上端與橫梁的一端固定連接，在橫梁的另一端和工字型鋼梁承臺的另一端固定連接所述的立柱；所述的預應力鋼索設置在梯形水平反力架內；所述的試件固定裝置包括兩個三角形鋼架、兩個固定作動器以及兩套鋼夾板，其中三角形鋼架固定在所述的工字型鋼梁承臺上，在每個三角形鋼架上連接一個所述的固定作動器；所述的試件加載裝置包括:水平作動器、三臺豎向作動器、液壓油源、控制器、水平荷載傳感器、豎向荷載傳感器以及位移傳感器，所述的水平作動器一端通過球鉸與梯形水平反力架連接，水平作動器另一端通過球鉸與鋼夾板連接，在水平作動器與鋼夾板之間設置所述的水平荷載傳感器，所述的三臺豎向作動器通過球鉸與橫梁連接，所述的豎向荷載傳感器與豎向作動器連接；所述的水平作動器和三臺豎向作動器分別通過作動器專油管與液壓油源連接；所述的數據采集系統包括:控制器、多通道應變采集儀以及電腦，所述的水平荷載傳感器、豎向荷載傳感器和位移傳感器分別通過導線與多通道應變采集儀連接。所述的液壓油源、控制器、多通道應變采集儀、電腦通過數據線連接。在剪力墻墻體的頂面放置有安裝滑輪的聚四氟乙烯板。自平衡便攜式自動控制剪力墻水平和豎向荷載共同作用性能試驗裝置的測定方法，步驟如下:第一步:將梯形水平反力架用地錨螺栓與地面連接固定，再將工字型鋼梁承臺分別通過高強螺栓和地錨螺栓與梯形水平反力架和地面連接固定；然后將橫梁、立柱與梯形水平反力架、工字型鋼梁承臺之間采用高強螺栓連接，并通過預應力鋼索對梯形水平反力架施加預應力；第二步:將水平作動器通過高強螺栓和球鉸與梯形水平反力架連接，水平荷載傳感器通過高強螺栓與水平作動器連接，并通過高強螺栓和球鉸與鋼夾板連接，然后將三臺豎向作動器通過高強螺栓和球鉸與橫梁連接，并將豎向荷載傳感器通過高強螺栓與豎向作動器、安裝有滑輪的聚四氟乙烯板連接，把水平作動器和三臺豎向作動器分別通過作動器專用油管與液壓油源連接，并將液壓油源、控制器、多通道應變采集儀、電腦通過數據線連接；第三步:將剪力墻試件通過底部錨固螺栓和螺栓桿固定到工字型鋼梁承臺上，通過兩側三角形反力架和固定作動器施加力，防止試件側移，通過電腦和控制器調節水平作動器的行程到合適位置后，夾住兩側鋼夾板，穿插螺栓桿并用螺栓擰緊；將安裝有滑輪的聚四氟乙烯板放到試件的頂部。把位移傳感器放置到預定的位置，并將水平荷載傳感器、豎向荷載傳感器、位移傳感器通過四芯導線連接到多通道應變采集儀上；第四步:當需要測試時，通過電腦和控制器控制豎向作動器施加豎向荷載至預定值，然后按照水平荷載加載制度控制水平作動器施加水平往復荷載，直至試件破壞，并通電腦和過多通道應變采集儀試驗過程中的水平力P和位移S ；第五步:根據試驗過程中所記錄的水平力P與水平力作用點處的水平位移S，作出試件的滯回曲線。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:1、本實用新型測試裝置豎向荷載和水平荷載均采用作動器進行加載，可靈活調節作動器的行程，在加載過程中通過電腦實現高精度控制，同時在試件底部兩側設置固定作動器，可有效防止在測試過程中試件發生移動，測試精度高。2、本實用新型裝置組裝簡單，操作方便，試驗所需儀器較少，可以在澆筑現場進行測試，只要進行局部拆卸和組裝，操作方便。
圖1是本實用新型測試裝置的整體裝置圖。圖2是本實用新型測試裝置的加載裝置圖。圖3本實用新型測試裝置的試件錨固示意圖圖4是本實用新型位移傳感器布置圖。其中:1 一梯形水平反力架；2—工字型鋼梁承臺；3—橫梁；4一立柱；5—高強螺栓；6—預應力鋼索；7—二角形鋼架；8—固定作動器；9一鋼夾板；10-螺栓桿；11 一底部錨固螺栓桿；12—固定荷載傳感器；13—水平作動器；14一豎向作動器；15—液壓油源；16—控制器；17—水平荷載傳感器；18—豎向荷載傳感器；19一位移傳感器；20—大球鉸；21_小球鉸；22—油管；23—四芯導線；24—多通道應變采集儀；25—電腦；26 —四芯導線；27—聚四氟乙烯板。
具體實施方式
[0022]
以下結合附圖，對本實用新型作詳細說明:圖1所示，本實用新型自平衡便攜式自動控制剪力墻水平和豎向荷載共同作用性能試驗裝置，包括加載架裝置、試件固定裝置、試件加載裝置、數據采集系統。加載架裝置包括梯形水平反力架1、工字型鋼梁承臺2、橫梁3、立柱4、預應力鋼索
6。梯形水平反力架I與工字型鋼梁承臺2之間采用高強螺栓5連接，橫梁3、立柱4與梯形水平反力架1、工字型鋼梁承臺2之間采用高強螺栓5連接以便于拼裝和運輸，梯形水平反力架I通過預應力鋼索6施加預應力。試件固定裝置由兩個三角形鋼架7、兩個固定作動器8和兩套鋼夾板9、螺栓桿10和底部錨固螺栓桿11組成。兩個三角形鋼架7和兩臺固定作動器8通過螺栓連接，工字型鋼梁承臺2與兩個三角形鋼架7之間采用螺栓連接。試件加載裝置包括:水平作動器13、三臺豎向作動器14、液壓油源16、控制器16、水平荷載傳感器17、豎向荷載傳感器18、位移傳感器19，所述的水平作動器13通過高強螺栓5和大球鉸20與梯形水平反力架I連接，水平荷載傳感器17通過高強螺栓5與水平作動器13連接，并通過高強螺栓5和大球鉸20與鋼夾板9連接，所述的三臺豎向作動器14通過高強螺栓5和小球鉸21與橫梁3連接，所述的豎向荷載傳感器18通過高強螺栓5與豎向作動器14連接。水平作動器13和三臺豎向作動器14分別通過作動器專用油管22與液壓油源15連接，水平荷載傳感器17、豎向荷載傳感器18、位移傳感器19分別通過四芯導線23與多通道應變采集儀24連接，位移傳感器19包括水平方向布置的、豎直方向以及沿試件對角線布置的多個，在試件的頂面安裝有帶滑輪的聚四氟乙烯板27。數據采集系統包括:控制器16、多通道應變采集儀24、電腦25，壓油源15、控制器
16、多通道應變采集儀24以及電腦25通過數據線2連接。
權利要求1.一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平和豎向荷載共同作用性能試驗裝置，其特征在于:包括加載架裝置、試件固定裝置、試件加載裝置以及數據采集系統；所述的加載架裝置包括梯形水平反力架(I)、工字型鋼梁承臺(2)、橫梁(3)、立柱(4)以及預應力鋼索(6)，所述的梯形水平反力架(I)的下端與工字型鋼梁承臺(2)的一端固定連接，梯形水平反力架(I)的上端與橫梁(3)的一端固定連接，在橫梁(3)的另一端和工字型鋼梁承臺(2)的另一端固定連接所述的立柱(4);所述的預應力鋼索(6)設置在梯形水平反力架(I)內；所述的試件固定裝置包括兩個三角形鋼架(7)、兩個固定作動器(8)以及兩套鋼夾板(9)，其中三角形鋼架(7)固定在所述的工字型鋼梁承臺(2)上，在每個三角形鋼架(7)上連接一個所述的固定作動器(8);所述的試件加載裝置包括:水平作動器(13)、三臺豎向作動器(14)、液壓油源(15)、控制器(16)、水平荷載傳感器(17)、豎向荷載傳感器(18)以及位移傳感器(19)，所述的水平作動器(13) —端通過大球鉸(20)與梯形水平反力架(I)連接，水平作動器(13)另一端通過大球鉸(20)與鋼夾板(9)連接，在水平作動器(13)與鋼夾板(9)之間設置所述的水平荷載傳感器(17)，所述的三臺豎向作動器(14)通過小球鉸(21)與橫梁(3)連接，所述的豎向荷載傳感器(18)與豎向作動器(14)連接；所述的水平作動器(13)和三臺豎向作動器(14)分別通過作動器專用油管(22)與液壓油源(15)連接；所述的數據采集系統包括:控制器(16)、多通道應變采集儀(24)以及電腦(25)，所述的水平荷載傳感器(17)、豎向荷載傳感器(18)和位移傳感器(19)分別通過導線(23)與多通道應變采集儀(24)連接。
2.根據權利要求1所述的自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置，其特征在于:所述的液壓油源(15)、控制器(16)、多通道應變采集儀(24)、電腦(25)通過數據線(2)連接。
3.根據權利要求1所述的自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置，其特征在于:在試件的頂面安裝有帶滑輪的聚四氟乙烯板(27)。
專利摘要本實用新型公開了一種自平衡便攜式自動控制剪力墻水平豎向荷載共同作用性能試驗裝置，包括加載架裝置、試件固定裝置、試件加載裝置以及數據采集系統；加載架裝置包括梯形水平反力架、工字型鋼梁承臺、橫梁、立柱以及預應力鋼索，梯形水平反力架的下端與工字型鋼梁承臺的一端固定連接，梯形水平反力架的上端與橫梁的一端固定連接，預應力鋼索設置在梯形水平反力架內；試件固定裝置包括兩個三角形鋼架、兩個固定作動器以及兩套鋼夾板，其中三角形鋼架固定在工字型鋼梁承臺上，在每個三角形鋼架上連接一個固定作動器。本實用新型結構簡單，拆卸方便，所需材料及以前少，不僅適用于科研，而且適用于施工現場對剪力墻試件滯回性能的測試。
文檔編號G01M99/00GK203037475SQ20122071793
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者沈德建, 崔正華, 江倩艷, 申嘉鑫, 成大寶, 鄧樹成 申請人:河海大學, 南京博德工程技術有限公司
專業數控銑床產品供應商
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