[实用新型]便携式自动控制梁柱节点双向荷载共同作用性能测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种便携式自动控制梁柱节点双向荷载共同作用性能测试装置，属于混凝土建筑领域。

背景技术

土木工程领域中，研究梁柱节点的滞回性能非常重要。在含有梁柱节点的结构中，节点往往是薄弱环节，其滞回性能的好坏对整个结构抗震性能有很大影响，准确测量节点的滞回性能对评价梁柱节点的延性、变形能力以及耗能能力具有重要意义。

目前在研究梁柱节点的滞回性能主要采用拟静力试验，柱端通过千斤顶施加轴向压力，在梁端采用液压千斤顶施加低周往复竖向荷载，竖向荷载反力和水平荷载反力分别通过竖向荷载反力架和水平荷载反力架得到，在竖向和水平向分别达到自平衡，未能在两个方向同时达到自平衡。通过液压千斤顶施加的往复荷载的加载频率和连续性得不到有效控制，另一方面通过千斤顶施加竖向力，由于随着节点在竖向荷载的作用下发生侧移，千斤顶可能由于回油使施加的竖向力不能保持恒定，而产生较大试验误差。在加载过程中，节点梁端的滑移对试验精度也产生较大的影响，应采取有效措施防止梁端发生滑移。

发明内容

本实用新型提供一种便携式自动控制梁柱节点双向荷载共同作用性能测试装置，该装置可以在浇筑现场进行测试，只要进行局部拆卸和组装，操作方便。

为了实现上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种便携式自动控制梁柱节点双向荷载共同作用性能测试装置，包括外部框架固定装置、试件固定装置、试件加载装置以及数据采集系统，其中：

外部框架固定装置包括梯形水平反力架、工字型钢梁承台、工字型横梁、工字型立柱以及预应力钢索，所述的梯形水平反力架与工字型钢梁承台固定连接，所述的梯形水平反力架的下端与工字型钢梁承台的一端固定连接，梯形水平反力架的上端与工字型横梁的一端固定连接，在工字型横梁的另一端和工字型钢梁承台的另一端固定连接所述的工字型立柱；所述的预应力钢索设置在梯形水平反力架内；

试件加载装置包括：水平作动器、两台竖向作动器、液压油源、水平荷载传感器以及竖向荷载传感器，所述的水平作动器的一端通过大球铰与梯形水平反力架连接，水平作动器的另一端通过另一大球铰与钢夹板连接，在水平作动器与钢夹板之间设置所述的水平荷载传感器，所述的两台竖向作动器通过小球铰与工字型横梁连接，在竖向作动器的下端连接所述的竖向荷载传感器；

试件固定装置包括两个钢夹板、锚固螺栓杆、柱固定底座以及柱底铰支座，所述的钢夹板通过所述的锚固螺栓杆与所述的水平作动器连接，所述的柱固定底座通过柱底铰支座与工字型钢梁承台固定连接；

数据采集系统包括控制器、多通道应变采集仪以及电脑，所述控制器的输入端和多通道应变采集仪的输出端分别与电脑连接，所述控制器的输出端与所述的水平作动器和两个竖向作动器连接。

所述的水平作动器和竖向作动器内置位移传感器。

在试件的顶面放置带滚轴的钢板。

本实用新型试验装置包括梯形水平反力架、预应力钢索、工字型钢梁承台、工字型横梁、工字型立柱、三角形钢架、梁上下端连接铰、梁连接拉杆、柱底铰支座、球铰、液压油源、控制器、水平作动器、竖向作动器、固定作动器、水平荷载传感器、竖向荷载传感器、位移传感器、多通道应变采集仪、电脑、油管、安装带滚轴的钢板、钢夹板、顶部锚固螺栓杆、底部锚固螺栓杆、地锚螺栓和四芯导线。

所述的梯形水平反力架与工字型钢梁承台之间采用高强螺栓连接，所述的工字型横梁、工字型立柱与梯形水平反力架、钢梁承台之间采用高强螺栓连接，所述的梯形水平反力架通过预应力钢索施加预应力。

所述的试件加载装置包括：水平作动器、两台竖向作动器、液压油源、水平荷载传感器、竖向荷载传感器、位移传感器，球铰。所述的水平作动器通过高强螺栓和球铰与梯形水平反力架连接，所述的水平荷载传感器通过高强螺栓与水平作动器连接，并通过高强螺栓和球铰与钢夹板连接，所述的两台竖向作动器通过高强螺栓和球铰与工字型横梁连接，所述的竖向荷载传感器通过高强螺栓与竖向作动器连接。

所述的试件固定装置由两套钢夹板、螺栓杆、底部锚固螺栓杆、梁上连接铰、梁下端连接铰、拉压传感器、柱固定支座、柱固定铰支座组成。

所述的控制器、电脑和多通道应变采集仪通过数据线连接为一体。

便携式自动控制梁柱节点双向荷载共同作用性能测试装置的测定方法，步骤如下：

第一步：将梯形水平反力架用地锚螺栓与地面连接固定，再将工字型钢梁承台分别通过高强螺栓和地锚螺栓与梯形水平反力架和地面连接固定；然后将工字型横梁、工字型立柱与梯形水平反力架、工字型钢梁承台之间采用高强螺栓连接，并通过预应力钢索对梯形水平反力架施加预应力；