專利名稱：一種模擬水平均布荷載的試驗裝置及試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種模擬水平均布荷載的試驗裝置。屬于混凝土建筑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了測試墻體或其他豎向構(gòu)件在水平均布荷載作用下的內(nèi)力和變形性能，需要設(shè)計一種簡單、快捷、安全、成本低廉的水平均布荷載加載試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題提供了一種模擬水平均布荷載的試驗裝置及試驗方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明所述的一種模擬水平均布荷載的試驗裝置，包括獨立基礎(chǔ)，鋼梁，鋼柱，所述的縱向獨立基礎(chǔ)與橫向獨立基礎(chǔ)之間分別布置鋼梁，每個獨立基礎(chǔ)上垂直布置鋼柱，獨立基礎(chǔ)、鋼梁與鋼柱形成外框架；外框架的兩橫向獨立基礎(chǔ)的鋼柱之間依次布置橫向鋼梁；所述的外框架內(nèi)布置模擬均布荷載加載裝置。本發(fā)明所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，還包括限位角鋼；所述的限位角鋼分別布置在橫向鋼梁中部。本發(fā)明所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，還包括防沖擊墊塊；所述的限位角鋼背面布置防沖擊墊塊。本發(fā)明所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，還包括助滑墊板，所述的助滑墊板分別放置在沖擊墊塊與鋼柱之間。本發(fā)明所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，所述的模擬均布荷載加載裝置包括鋼筋籠，定滑輪，鋼絞線，作用力鋼梁，加載質(zhì)量塊；所述的作用力鋼梁布置在外框架的助滑墊板上，作用力鋼梁的兩端分別布置通孔；鋼絞線一端通過作用鋼梁兩端的孔洞與作用力鋼梁連接、另一端通過定滑輪與鋼筋籠連接；鋼筋籠內(nèi)放置加載質(zhì)量塊。本發(fā)明所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，所述的限位角鋼正面相對鋼柱的外側(cè)布置角鋼，角鋼高于限位角鋼，角鋼的下端布置定滑輪。模擬水平均布荷載的試驗裝置的試驗方法，步驟如下:
1)、將作用力鋼梁放置在外框架側(cè)面的每一個橫向鋼梁上，作用力鋼梁與橫向鋼梁的接觸面之間設(shè)有助滑墊板，將鋼梁緊貼著試件的背部；
2)、將每根鋼絞線的一端穿過作用力鋼梁端部的鉆孔用鋼絞鎖固定住，鋼絞線的另一端通過定滑輪與鋼筋籠連接；
3)、同時在各個鋼筋籠中加入加載質(zhì)量塊，逐級增加質(zhì)量塊的質(zhì)量直至試件發(fā)生破
壞；
4)、設(shè)每個加載質(zhì) 量塊的質(zhì)量為m，試件破壞時每個鋼筋籠里面的質(zhì)量塊的個數(shù)為Ii1,整個試驗裝置鋼筋籠的個數(shù)為n2，則作用在試件上的合力為F=nin2mg，均布荷載P=F/A(A為試件的正截面面積)。
有益效果
本發(fā)明提供的一種模擬水平均布荷載的試驗裝置及試驗方法，其獨立基礎(chǔ)與橫向鋼梁及鋼柱組成的方形框架結(jié)構(gòu)簡單，采用普通焊接方式使得該試驗裝置組裝簡單結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。采用單獨作用力鋼梁，并列同時施加作用力，無需使用大型專業(yè)的拉力試驗機，減少了試驗成本，也避免了使用如千斤頂?shù)韧屏ρb置時由于試件變形而導(dǎo)致的受力不均勻的情況發(fā)生，降低了試驗難度。在試驗時只需要足量了添加加載質(zhì)量塊即可很好地模擬水平均布荷載，操作方便。本試驗裝置可并排多列設(shè)置，方便不同試件的試驗與對比，裝置內(nèi)的限位角鋼有效防止作用力鋼梁瞬間施力過大，造成試驗人員受傷。助滑墊板減少了作用力鋼梁在橫向鋼梁的摩擦力，使其模擬的水平均布荷載更加準確，提高試驗的精度。本試驗方法操作簡單，試驗過程中能夠精確控制對試件施加拉力，通過加載質(zhì)量塊能夠準確控制其拉力值，為試驗后分析數(shù)據(jù)提供便利。


圖1為一種模擬水平均布荷載試驗裝置的正面 圖2為一種模擬水平均布荷載實驗裝置的剖面 圖3為一種模擬水平均布荷載試驗裝置的底層平面 圖4為一種模擬水平均 布荷載試驗裝置的中間層平面 圖中I是外框架，2是鋼筋籠，3是角鋼，4是定滑輪，5是鋼絞線，6是鋼梁，7是鋼柱，8是橫向鋼梁，9是限位角鋼，10是防沖擊墊塊，11是獨立基礎(chǔ)，12是試件，13是施加作用力的鋼梁，14是加載質(zhì)量塊，15是助滑墊板。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳細說明:
如圖所示:一種模擬水平均布荷載的試驗裝置，
包括外框架1，鋼筋籠2，角鋼3，定滑輪4，鋼絞線5，鋼梁6，鋼柱7，橫向鋼梁8，限位角鋼9，防沖擊墊塊10，獨立基礎(chǔ)11，試件12，作用力鋼梁13，加載質(zhì)量塊14，助滑墊板15?？v向獨立基礎(chǔ)11與橫向獨立基礎(chǔ)11之間分別布置鋼梁6，每個獨立基礎(chǔ)11上垂直布置鋼柱7，獨立基礎(chǔ)11、鋼梁6與鋼柱7形成外框架I ;外框架I的兩橫向獨立基礎(chǔ)11的鋼柱7之間依次布置橫向鋼梁8 ;所述的外框架I內(nèi)布置模擬均布荷載加載裝置。限位角鋼9分別布置在橫向鋼梁8中部。試件12放置在外框架I內(nèi)，限位角鋼9位于試件12側(cè)面的中心部。限位角鋼9面對于鋼筋籠2 —面為正面、則另一面為背面，其背面布置防沖擊墊塊10。助滑墊板15分別放置在沖擊墊塊10與鋼柱7之間段的橫向鋼梁8上。作用力鋼梁13布置在外框架I的助滑墊板15上，作用力鋼梁13的兩端分別布置通孔；鋼絞線5 —端通過作用鋼梁13兩端的孔洞與作用力鋼梁13連接、另一端通過定滑輪4與鋼筋籠2連接；鋼筋籠2內(nèi)放置加載質(zhì)量塊14。
限位角鋼9正面相對鋼柱7的外側(cè)布置角鋼3，角鋼3高于限位角鋼9，角鋼3的下端布置定滑輪4。模擬水平均布荷載的試驗裝置的試驗方法，步驟如下:
1)、將作用力鋼梁13放置在外框架側(cè)面的每一個橫向鋼梁8上，作用力鋼梁13與橫向鋼梁8的接觸面之間設(shè)有助滑墊板15，將鋼梁緊貼著試件12的背部；
2)、將每根鋼絞線的一端穿過作用力鋼梁13端部的鉆孔用鋼絞鎖固定住，鋼絞線的另一端通過定滑輪4與鋼筋籠2連接；
3)、同時在各個鋼筋籠2中加入質(zhì)量鐵塊14，逐級增加質(zhì)量鐵塊的質(zhì)量直至試件發(fā)生破壞；
4)、設(shè)每個加載質(zhì)量塊14的質(zhì)量為m，試件破壞時每個鋼筋籠2里面的質(zhì)量塊14的個數(shù)為Ii1，整個試驗裝置鋼筋籠2的個數(shù)為n2，則作用在試件12上的合力為F=nin2mg，均布荷載P=F/A ；A為試件的正截面·面積，g為重力加速度，P為均布荷載。
權(quán)利要求
1.一種模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:包括獨立基礎(chǔ)(11)，鋼梁(6)，鋼柱(7)，所述的縱向獨立基礎(chǔ)(11)與橫向獨立基礎(chǔ)(11)之間分別布置鋼梁(6)，每個獨立基礎(chǔ)(11)上垂直布置鋼柱(7)，獨立基礎(chǔ)(11)、鋼梁(6)與鋼柱(7)形成外框架(I);外框架(I)的兩橫向獨立基礎(chǔ)(11)的鋼柱(7)之間依次布置橫向鋼梁(8);所述的外框架(I)內(nèi)布置模擬均布荷載加載裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:還包括限位角鋼(9);所述的限位角鋼(9)分別布置在橫向鋼梁(8)中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:還包括防沖擊墊塊(10);所述的限位角鋼(9)背面布置防沖擊墊塊(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:還包括助滑墊板(15)，所述的助滑墊板(15)分別放置在沖擊墊塊(10)與鋼柱(7)之間。
5.根據(jù)權(quán) 利要求1或2或3或4所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:所述的模擬均布荷載加載裝置包括鋼筋籠(2)，定滑輪(4)，鋼絞線(5)，作用力鋼梁(13)，加載質(zhì)量塊(14);所述的作用力鋼梁(13)布置在外框架(I)的助滑墊板(15)上，作用力鋼梁(13)的兩端分別布置通孔；鋼絞線(5)—端通過作用鋼梁(13)兩端的孔洞與作用力鋼梁(13)連接、另一端通過定滑輪(4)與鋼筋籠(2)連接；鋼筋籠(2)內(nèi)放置加載質(zhì)量塊(14)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置，其特征在于:所述的限位角鋼(9)正面相對鋼柱(7)的外側(cè)布置角鋼(3)，角鋼(3)高于限位角鋼(9)，角鋼(3)的下端布置定滑輪(4)。
7.利用上述權(quán)利要求所述的模擬水平均布荷載的試驗裝置的試驗方法，其特征在于:步驟如下: 1)、將作用力鋼梁(13)放置在外框架(I)側(cè)面的每一個橫向鋼梁(8)上，作用力鋼梁(13)與橫向鋼梁(8)的接觸面之間設(shè)有助滑墊板(15)，將鋼梁緊貼著試件(12)的背部； 2)、將每根鋼絞線的一端穿過作用力鋼梁(13)端部的鉆孔用鋼絞鎖固定住，鋼絞線的另一端通過定滑輪(4)與鋼筋籠(2)連接； 3)、同時在各個鋼筋籠(2)中加入加載質(zhì)量塊(14)，逐級增加質(zhì)量塊的質(zhì)量直至試件發(fā)生破壞； 4)、設(shè)每個加載質(zhì)量塊(14)的質(zhì)量為m，試件破壞時每個鋼筋籠(2)里面的質(zhì)量塊(14)的個數(shù)為Ii1，整個試驗裝置鋼筋籠(2)的個數(shù)為n2，則作用在試件(12)上的合力為均布荷載 P=F/A。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模擬水平均布荷載的試驗裝置及方法，縱向獨立基礎(chǔ)與橫向獨立基礎(chǔ)之間分別布置鋼梁，每個獨立基礎(chǔ)上垂直布置鋼柱，獨立基礎(chǔ)、鋼梁與鋼柱形成外框架；外框架的兩橫向獨立基礎(chǔ)的鋼柱之間依次布置橫向鋼梁；所述的外框架內(nèi)布置模擬均布荷載加載裝置。其獨立基礎(chǔ)與橫向鋼梁及鋼柱組成的方形框架結(jié)構(gòu)簡單，采用普通焊接方式使得該試驗裝置組裝簡單結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可用于多次試驗。采用單獨作用力鋼梁，并列同時施加作用力，無需使用大型專業(yè)的拉力試驗機，減少了試驗成本，降低了試驗難度。在試驗時只需要足量地添加加載質(zhì)量塊即可完成試驗，操作方便。
文檔編號G01N3/14GK103226082SQ201310129260
公開日2013年7月31日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者姚菲, 吳二軍, 陳冬, 郭現(xiàn)收, 石少雄, 邵靜 申請人:河海大學(xué)