[发明专利]一种不同柱截面节点恒定轴力自平衡加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种不同柱截面节点恒定轴力自平衡加载装置，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恒定轴向压力，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，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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对研究梁柱节点的滞回性能，在梁端采用液压千斤顶施加低周往复竖向荷载，未能在两个方向同时达到自平衡的问题，而提供一种不同柱截面节点恒定轴力自平衡加载装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。一种不同柱截面节点恒定轴力自平衡加载装置，包含底梁、底部球铰、下反力板、上反力板、上端铰支座、液压千斤顶、下夹持结构、上夹持结构、梁柱节点试件、调节螺栓、钢夹板、反力拉杆，底部球铰一端固定安装在底梁上，另一端与下反力板相连，下夹持结构与下反力板相连，上端铰支座一端与上反力板相连，另一端与液压千斤顶相连，液压千斤顶与上夹持结构相连，梁柱节点试件被下夹持结构和上夹持结构夹持，下反力板和上反力板通过反力拉杆相连接，下夹持结构和上夹持结构的四周分别安装有调节螺栓，夹持结构与梁柱节点试件之间的四周都安装有钢夹板。

有益效果。

1、本发明测试装置在加载过程中，节点柱的底部和顶部均设置活动角支座，并通过螺杆将两部分连接起来，防止节点变形过程中轴力发生变化，使得节点在反复荷载变形下竖向轴力仍保持恒定。

2、本发明装置比较简单方便，所需材料少，只要进行局部拆卸和组装，操作方便，适用于不同柱截面的梁柱节点在低周反复荷载下滞回性能的测试试验。

3、本发明装置通过调节夹持结构四周的调节螺栓，能适用于一定范围内不同尺寸的梁柱节点试件，避免在实验过程中由于更换夹持结构而造成进度拖延，适用性较强，同时可以有效地避免梁柱节点试件在实验过程中出现偏心加载。

4、本发明装置通过使用刚夹板来控制梁柱节点试件，可以实现对梁柱节点试件的有效夹持。

附图说明

图1是本发明测试装置的整体示意图。

图2是本发明测试装置的夹持结构示意图图。

附图标记如下：1、底梁； 2、底部球铰；3、下反力板；4、上反力板；5、上端铰支座；6、液压千斤顶；7、下夹持结构；8、上夹持结构；9、梁柱节点试件；10、调节螺栓；11、钢夹板；12、反力拉杆；13、高强螺栓。     

具体实施方式

为叙述方便，下文中所称的“左”“右”“上”“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致，但并不对本发明的结构起限定作用。   

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

如图1、2所示：一种不同柱截面节点恒定轴力自平衡加载装置，底梁1的两边通过地锚螺栓与地面固定连接，底部球铰2调整好角度放在底梁上，用高强螺栓固定。用高强螺栓将下反力板3与底部球铰2固定连接。下夹持结构7通过螺栓固定安装在下反力板3上。下夹持结构7和上夹持结构8为框形，夹持结构的四周各安装有二颗调节螺栓10。把梁柱节点试件9放进下夹持结构7内，在梁柱节点试件9与下夹持结构7之间的四周各放入一块钢夹板11，通过调节四周的调节螺栓10，把梁柱节点试件9固定在下夹持结构7内。将上夹持结构8盖在梁柱节点试件9的顶部，在梁柱节点试件9与上夹持结构8之间的四周放上钢夹板11，通过调节调节螺栓10来调节上夹持结构8与梁柱节点试件9的间隙，把梁柱节点试件9与上夹持结构8固定连接在一起。通过调节调节螺栓10可以使梁柱节点试件9的轴线与加载力的方向一致。将液压千斤顶6放于上夹持结构8上，液压千斤顶6通过高强螺栓13与上夹持结构8固定相连，液压千斤顶6的另一端与上端铰支座5固定相连。上端铰支座5通过高强螺栓与上反力板4固定相连。上反力板4和下反力板3的四周开有相对应的均匀分布的通孔，四根反力拉杆12的二端都有螺纹，反力拉杆12也可以是螺纹杆，反力拉杆12通过螺母使上反力板4和下反力板3连接在一起，并可以通过调节螺母把梁柱节点试件9的初始轴力调节到设定值P。