[发明专利]一种适用于空间异形柱节点试验的加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于空间异形柱节点试验的加载装置。

背景技术

异形柱结构主要以T、L、Z、十字形等异形截面柱代替传统的矩形截面柱，柱肢与填充墙等厚，避免了框架柱在室内突出，便于家具布置和室内装饰，房间的实际使用面积增大，改善建筑观瞻，为使用功能带来灵活性和方便性，是一种符合现代建筑发展方向和潮流的结构形式。

节点作为异形柱结构的核心部位，对保证框架整体具有良好的抗震性能十分关键；要使结构整体具有优越的抗震性能，仅仅是异形柱的抗震性能优越是远远不够的，必须同时满足“强柱弱梁、节点更强”的抗震要求，因此，对异形柱节点的研究成了亟待解决的问题。

目前，国内外学者对梁柱节点的试验研究主要集中在平面节点上，对空间节点研究比较匮乏。在实际工程中，异形柱框架结构无论是作为角柱的L形柱、边柱的T形柱，还是作为中柱的十形柱，与梁连接都是双向的，形成一个多向交汇的空间梁柱节点，因此，为了更好地模拟地震作用下异形柱空间节点的真实受力情况、揭示其破坏机理，为工程实践保驾护航，需要研发出一种适用于空间异形柱节点双向反复加载的实验装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种适用于空间异形柱节点双向反复及可变角度加载的空间异形柱节点试验的加载装置。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

一种适用于空间异形柱节点试验的加载装置，其特征在于：包括实验节点的异形柱结构置于由反力墙、地槽、柱顶反力钢架、梁端反力钢架、电液伺服作动器共同组成的加载装置中，柱顶反力钢架下设置滚轴球铰装置，滚轴球铰装置下部设置液压千斤顶，用于对异形柱施加轴向压力，异形柱柱底设置柱底铰支座，在梁端反力钢架的各梁端加载点处设置梁端铰支座，电液伺服作动器安装在异形柱柱顶。

柱顶反力钢架通过滚轴球铰装置及液压千斤顶作用于异形柱顶；滚轴球铰装置由上部的滚轴和下部球铰装置组成；滚轴作为单向压力铰支座，球铰由凸形实心半球体和臼式凹形球槽钢座板组成；凸形实心半球体套进滚轴钢板的环形槽中，防止凸形实心半球体滑出，凸形实心半球体嵌入臼式凹形球槽钢座板上，臼式凹形球槽钢座板套在液压千斤顶上。

柱底铰支座的定位角钢板可根据试验加载角度的改变调整位置固定试件，柱底铰支座为单向铰支座，试验时可随异形柱柱端转动。

梁端反力钢架可根据异形柱空间节点加载的角度和梁力臂的长度调整位置，各梁端加载点处对称设置一对梁端铰支座，将臼式凹形钢板套在梁端铰支座上。

在滚轴、凸形实心半球体和臼式凹形钢板表面应涂抹润滑油，减少接触面间摩擦系数。

通过电液伺服作动器将反力墙与异形柱柱顶连接，形成水平反复作用的加载装置，与整套加载装置协调形成双向反复加载的受力装置。

本发明的技术方案与普通的梁柱节点加载装置相比，具有以下显著优点：

1、本发明综合考虑了异形柱平面节点及以往空间节点加载装置的优点，通过电液伺服作动器进行柱端加载与整套加载装置协调形成双向反复加载受力状况，受力机理与实际情况吻合较好，准确模拟了空间梁柱约束点处的边界条件；

2、可实现对不同截面形式空间异形柱结构节点试验的加载要求，如T形、L形、十字形等空间异形柱结构节点；

3、可通过调整梁端反力钢架的位置实现不同角度加载方案，适用性和灵活性强，适合于研究空间异形柱节点受力性能的试验。

附图说明

图1是本发明的一种实验装置的轴视图。

图2是图2的实验装置的俯视图。

图3是图1的实验装置的滚轴球铰装置的示意图。

图4是图1的实验装置的梁端铰支座的轴视图。

图5是图1的实验装置的柱底铰支座的轴视图。

图中：1-反力墙 2-地槽 3-柱顶反力钢架 4-电液伺服作动器 5-滚轴球铰装置6-柱底铰支座 7-梁端反力钢架 8-梁端铰支座 9-千斤顶 10-空间异形柱节点试件11-基座压梁 12-端头抱板 13-臼式凹形钢板 14-滚轴 15-环形槽 16-凸形实心半球体17-臼式凹形球槽钢座板 18-定位角钢板

具体实施方式

为了更清楚说明本发明的技术方案及其优点，下面结合实施例中的附图，对本发明进行详细的描述；本申请所描述的实施例仅是本发明的一种形式，对于没有作出创造性劳动的其他实施例，都落入本发明要求保护的范围。