一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內(nèi)設(shè)置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設(shè)置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本實(shí)用新型測(cè)試裝置水平荷載采用作動(dòng)器進(jìn)行加載，可靈活調(diào)節(jié)作動(dòng)器的行程，在加載過程中通過電腦實(shí)現(xiàn)高精度控制，同時(shí)在試件底部設(shè)置底座和壓梁，可有效防止試驗(yàn)過程中試件發(fā)生移動(dòng)，測(cè)試精度高；本實(shí)用新型測(cè)試裝置拆卸和組裝方便、安全和可靠，并且克克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點(diǎn)端板受力不均勻的難題。
【專利說明】
一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型的屬于電力行業(yè)變電構(gòu)架節(jié)點(diǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電力行業(yè)工程領(lǐng)域中，研究人字柱節(jié)點(diǎn)的抗壓彎靜力和滯回性能非常重要。在變電構(gòu)架中，大部分主體結(jié)構(gòu)為人字柱節(jié)點(diǎn)，而人字柱節(jié)點(diǎn)往往是整體結(jié)構(gòu)中的薄弱地方，其靜力和滯回性能的好壞對(duì)整個(gè)變電構(gòu)架的抗震性能有很大影響，準(zhǔn)確測(cè)量人字柱節(jié)點(diǎn)的抗拉壓彎靜力和滯回性能對(duì)評(píng)價(jià)人字柱節(jié)點(diǎn)的延性、變性能力以及耗能具有重要意義。
[0003]目前，大部分裝置主要集中在人字柱節(jié)點(diǎn)的抗壓彎靜力性能方面，主要采用千斤頂施加水平力，誤差較大，并且人字柱柱頭水平和豎向荷載分布不均勻，而本實(shí)用新型將下翼緣焊有兩個(gè)工字型梁的加載頭通過高強(qiáng)螺栓與人字柱頂部端板連接，并將加載頭的一端與MTS水平作動(dòng)器連接來研究人字柱抗壓彎靜力和滯回性能，本實(shí)用新型克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點(diǎn)端板受力不均勻的難題，首先，通過放大器給固定在平行于水平作動(dòng)器的反力梁上的千斤頂提供豎向荷載，豎向荷載通過加載頭兩端平行于鋼筋混凝土反力墻的工字梁傳遞給人字柱頂部端板的兩邊，使人字柱節(jié)點(diǎn)頂部端部的受力更接近于現(xiàn)實(shí)工程。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，克服了千斤頂提供水平力誤差較大和完成人字柱節(jié)點(diǎn)滯回研究的難題，該試驗(yàn)裝置拆卸和組裝方便，并且安全、可靠。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內(nèi)設(shè)置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設(shè)置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0006]所述外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻上的反力鋼框架，反力鋼框架固定在地面上；
[0007]所述試件加載裝置包括加載頭，加載頭橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻鉸接的水平作動(dòng)器，水平作動(dòng)器用于提供橫向力，水平作動(dòng)器上設(shè)置有水平荷載傳感器，加載頭上部設(shè)置有千斤頂，千斤頂通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在其上部的水平反力梁上，千斤頂通過放大器提供豎向，千斤頂上設(shè)置有豎向荷載傳感器，水平反力梁兩側(cè)均設(shè)置有豎向反力梁；
[0008]所述試件固定裝置包括固定在底面上的底座，底座上設(shè)置有壓梁；
[0009]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括通過第一油管連接水平作動(dòng)器的第一液壓油源，以及通過第二油管連接千斤頂?shù)牡诙簤河驮?，第一液壓油源和第二液壓油源通過導(dǎo)線連接控制器，控制器通過導(dǎo)線連接電腦，電腦通過導(dǎo)線連接多通道應(yīng)變采集儀，多通道應(yīng)變采集儀通過傳感器導(dǎo)線連接豎向荷載傳感器和水平荷載傳感器。
[0010]所述千斤頂采用油壓千斤頂，放大器包括設(shè)置在油壓千斤頂上的杠桿，杠桿的一端設(shè)置有重量塊放置吊籃。
[0011]所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在水平反力梁上下兩側(cè)設(shè)置的鋼板，兩個(gè)鋼板間通過長(zhǎng)絲螺桿連接，鋼板與水平反力梁間設(shè)置有滾輪裝置。
[0012]所述水平作動(dòng)器的一端連接有大球鉸，另一端設(shè)置有小球鉸，大球鉸通過高強(qiáng)螺栓固定在鋼筋混凝土反力墻上，小球鉸通過高強(qiáng)螺栓固定在加載頭的側(cè)面上。
[0013]所述反力鋼框架通過八個(gè)第一地腳螺栓固定在地面上，底座通過若干第二地腳螺栓固定在地面上。
[0014]人字柱節(jié)點(diǎn)試件一端通過高強(qiáng)螺栓固定在加載頭上，另一端通過高強(qiáng)螺栓固定在底座上。
[0015]所述導(dǎo)線為四芯導(dǎo)線。
[0016]所述水平作動(dòng)器內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應(yīng)變采集儀。
[0017]所述豎向反力梁通過高強(qiáng)螺栓固定在反力鋼框架上。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型測(cè)試裝置水平荷載采用作動(dòng)器進(jìn)行加載，可靈活調(diào)節(jié)作動(dòng)器的行程，在加載過程中通過電腦實(shí)現(xiàn)高精度控制，同時(shí)在試件底部設(shè)置底座和壓梁，可有效防止試驗(yàn)過程中試件發(fā)生移動(dòng)，測(cè)試精度高;本實(shí)用新型測(cè)試裝置拆卸和組裝方便、安全和可靠，并且克克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點(diǎn)端板受力不均勻的難題。
[0019]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的水平作動(dòng)器內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，能夠在采集水平荷載的同時(shí)采集水平位移。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的正面圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型的底座不意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型的加載頭不意圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型的放大器示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型第二液壓油源的示意圖；
[0026]圖7為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，I為鋼筋混凝土反力墻、2為反力鋼框架、3為加載頭、4為水平作動(dòng)器、5為千斤頂、6為滾輪裝置、7為水平反力梁、8為豎向反力梁、9為壓梁、10為高強(qiáng)螺栓、111為第一地腳螺栓、112為第二地腳螺栓、12為底座、13為大球鉸、14為水平荷載傳感器、15為小球鉸、16為第一液壓油源、17為第一油管、18為導(dǎo)線、19為控制器、20為電腦、21為傳感器導(dǎo)線、22為多通道應(yīng)變采集儀、23為人字柱節(jié)點(diǎn)試件、24為第二液壓油源、25為第二油管、26為重量塊放置吊籃、27為豎向荷載傳感器、28為油壓千斤頂、29為杠桿、30為鋼板、31為長(zhǎng)絲螺桿。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0029]參見圖1至圖7，本實(shí)用新型包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內(nèi)設(shè)置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設(shè)置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
[0030]外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻I上的反力鋼框架2，反力鋼框架2固定在地面上；
[0031]試件加載裝置包括加載頭3，加載頭3橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻I鉸接的水平作動(dòng)器4，水平作動(dòng)器4用于提供橫向力，水平作動(dòng)器4上設(shè)置有水平荷載傳感器14，加載頭3上部設(shè)置有千斤頂5，千斤頂5通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在其上部的水平反力梁7上，千斤頂5通過放大器提供豎向，千斤頂5上設(shè)置有豎向荷載傳感器27，水平反力梁7兩側(cè)均設(shè)置有豎向反力梁8，豎向反力梁8通過高強(qiáng)螺栓10固定在反力鋼框架2上，水平作動(dòng)器4的一端連接有大球鉸13，另一端設(shè)置有小球鉸15，大球鉸13通過高強(qiáng)螺栓10固定在鋼筋混凝土反力墻I上，小球鉸15通過高強(qiáng)螺栓10固定在加載頭3的側(cè)面上，水平作動(dòng)器4內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應(yīng)變采集儀22;
[0032]試件固定裝置包括固定在底面上的底座12，底座12上設(shè)置有壓梁9，反力鋼框架2通過八個(gè)第一地腳螺栓111固定在地面上，底座12通過若干第二地腳螺栓112固定在地面上，人字柱節(jié)點(diǎn)試件23—端通過高強(qiáng)螺栓10固定在加載頭3上，另一端通過高強(qiáng)螺栓10固定在底座12上；
[0033]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括通過第一油管17連接水平作動(dòng)器4的第一液壓油源16，以及通過第二油管25連接千斤頂5的第二液壓油源24，第一液壓油源16和第二液壓油源24通過導(dǎo)線18連接控制器19，控制器19通過導(dǎo)線18連接電腦20，電腦20通過導(dǎo)線18連接多通道應(yīng)變采集儀22，多通道應(yīng)變采集儀22通過傳感器導(dǎo)線21連接豎向荷載傳感器27和水平荷載傳感器14。
[0034]滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在水平反力梁7上下兩側(cè)設(shè)置的鋼板30，兩個(gè)鋼板30間通過長(zhǎng)絲螺桿31連接，鋼板31與水平反力梁7間設(shè)置有滾輪裝置6。
[0035]優(yōu)選的，千斤頂5采用油壓千斤頂28，放大器包括設(shè)置在油壓千斤頂28上的杠桿29，杠桿29的一端設(shè)置有重量塊放置吊籃26。
[0036]優(yōu)選的，導(dǎo)線18為四芯導(dǎo)線。
[0037]本實(shí)用新型的測(cè)試方法如下:
[0038]第一步:將鋼筋混凝土反力墻I通過預(yù)埋地基與地面形成一個(gè)整體，再將反力鋼框架2通過八個(gè)第一地腳螺栓111固定在地面上；
[0039]第二步:將底座12通過壓梁9和第二地腳螺栓112固定在地面上，并將人字柱節(jié)點(diǎn)試件23通過高強(qiáng)螺栓10固定在底座12上，同時(shí)將人字柱節(jié)點(diǎn)試件23的頂部端板通過高強(qiáng)螺栓10與加載頭3連接；
[0040]第三步:將水平作動(dòng)器4的一端通過大球鉸13和高強(qiáng)螺栓10與鋼筋混凝土反力墻I連接，通過電腦20和控制器19調(diào)節(jié)水平作動(dòng)器4的行程到合適的位置，然后將水平作動(dòng)器4的另一端通過另一小球鉸15和高強(qiáng)螺栓10連接于加載頭3的中間，同時(shí)將加載頭3的另一端通過高強(qiáng)螺栓10與人字柱節(jié)點(diǎn)試件23的頂部端板連接，把水平作動(dòng)器4通過第一油管17與第一液壓油源16連接，并將第一液壓油源16、控制器19、多通道應(yīng)變采集儀22、電腦20通過四芯導(dǎo)線18連接，再將水平荷載傳感器14通過四芯導(dǎo)線18連接到多通道應(yīng)變采集儀22上；
[0041]第四步:當(dāng)需要測(cè)試時(shí)，通過放大器給千斤頂5施加相應(yīng)的豎向力，通過電腦20和控制器19按照水平荷載加載制度控制水平作動(dòng)器施加水平力，直至試件破壞，并通過電腦20和多通道應(yīng)變采集儀22采集試驗(yàn)過程中的水平P(t)和位移S(t)；
[0042]第五步:根據(jù)試驗(yàn)過程中所記錄的水平力P(t)與水平力作用點(diǎn)處的水平位移S(t)，繪出法蘭節(jié)點(diǎn)試件的荷載-位移曲線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內(nèi)設(shè)置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設(shè)置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)； 所述外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻(I)上的反力鋼框架(2)，反力鋼框架(2)固定在地面上； 所述試件加載裝置包括加載頭(3)，加載頭(3)橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻(I)鉸接的水平作動(dòng)器(4)，水平作動(dòng)器(4)用于提供橫向力，水平作動(dòng)器(4)上設(shè)置有水平荷載傳感器(14)，加載頭(3)上部設(shè)置有千斤頂(5)，千斤頂(5)通過滑動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在其上部的水平反力梁(7)上，千斤頂(5)通過放大器提供豎向，千斤頂(5)上設(shè)置有豎向荷載傳感器(27)，水平反力梁(7)兩側(cè)均設(shè)置有豎向反力梁(8); 所述試件固定裝置包括固定在底面上的底座(12)，底座(12)上設(shè)置有壓梁(9); 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括通過第一油管(17)連接水平作動(dòng)器(4)的第一液壓油源(16)，以及通過第二油管(25)連接千斤頂(5)的第二液壓油源(24)，第一液壓油源(16)和第二液壓油源(24)通過導(dǎo)線(18)連接控制器(19)，控制器(19)通過導(dǎo)線(18)連接電腦(20)，電腦(20)通過導(dǎo)線(18)連接多通道應(yīng)變采集儀(22)，多通道應(yīng)變采集儀(22)通過傳感器導(dǎo)線(21)連接豎向荷載傳感器(27)和水平荷載傳感器(14)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述千斤頂(5)采用油壓千斤頂(28)，放大器包括設(shè)置在油壓千斤頂(28)上的杠桿(29)，杠桿(29)的一端設(shè)置有重量塊放置吊籃(26)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括在水平反力梁(7)上下兩側(cè)設(shè)置的鋼板(30)，兩個(gè)鋼板(30)間通過長(zhǎng)絲螺桿(31)連接，鋼板(30)與水平反力梁(7)間設(shè)置有滾輪裝置(6)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述水平作動(dòng)器(4)的一端連接有大球鉸(13)，另一端設(shè)置有小球鉸(15)，大球鉸(13)通過高強(qiáng)螺栓(10)固定在鋼筋混凝土反力墻(I)上，小球鉸(15)通過高強(qiáng)螺栓(10)固定在加載頭(3)的側(cè)面上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述反力鋼框架(2)通過八個(gè)第一地腳螺栓(111)固定在地面上，底座(12)通過若干第二地腳螺栓(112)固定在地面上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，人字柱節(jié)點(diǎn)試件(23)—端通過高強(qiáng)螺栓(10)固定在加載頭(3)上，另一端通過高強(qiáng)螺栓(10)固定在底座(12)上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述導(dǎo)線(18)為四芯導(dǎo)線。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述水平作動(dòng)器(4)內(nèi)設(shè)置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應(yīng)變采集儀(22)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人字柱節(jié)點(diǎn)雙向荷載共同作用性能測(cè)試裝置，其特征在于，所述豎向反力梁(8)通過高強(qiáng)螺栓(10)固定在反力鋼框架(2)上。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK205642868SQ201620446791
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】楊俊芬, 閆西峰, 陳雷, 胡盼盼, 姚遠(yuǎn)東
【申請(qǐng)人】西安建筑科技大學(xué)