[发明专利]一种可调式框架节点抗震试验加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种框架节点抗震实验加载装置，尤其是一种可根据试验试件尺寸调节的加载装置。

背景技术

框架节点作为建筑结构的关键部件，其性能直接决定了整个结构性能的优良。随着国内外对框架节点研究的不断深入，目前对于节点研究都是建立在对节点试验的基础之上。研究人员通过对节点的抗震加载，得到节点的性能参数，如承载力、延性、耗能能力等，从而将其应用于现实的结构设计当中。由于研究的需要，在实际的试验过程中，每个实验人员所设计出的节点尺寸不尽相同，这就导致了目前国内外大部分抗震实验室所面临的一个试验需要设计制作一套与该试验节点尺寸相对应的一套试验加载装置的问题。这就造成了试验成本的大幅增加，由于试验加载完成后该加载装置即废弃，这也造成了资源的浪费。同时，如福州大学王文达等人在《土木工程学报》2006年9月第9期第39卷《方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点滞回性能的实验研究》一文中所采用的加载装置，对于柱顶轴力的加载，大部分学者采用了在柱顶上方设置刚性横梁提供反力，通过千斤顶来施加。这种轴力的加载方式，在把竖向轴力加载到试验构件上的同时，力也传递到了加载装置底部的铰支座上，这就造成了由于底部铰支座抗剪承载力的限制导致了大轴压比模型试件或足尺模型试件的试验无法进行。

发明内容

本发明的目的是解决目前国内外科研人员在实验室对建筑框架节点进行抗震加载时需设计制作一套与其试验节点相配套的加载装置，而该试验完成后该加载装置即废弃的问题，提出一种尺寸可调的框架节点抗震加载装置，可重复使用。同时，对于目前框架节点抗震试验加载中节点框架柱的竖向轴力采用刚性横梁提供反力由千斤顶施加的方法，使竖向轴力施加给试验试件的同时也传递给加载装置底部的铰支座，导致部分大轴压比模型试件或足尺模型试件的试验受到限制的情况，提出一种内受力、自平衡的加载体系，从而避免了框架节点柱上施加的竖向轴力传递到底部铰支座上。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调式框架节点抗震试验加载装置，包括安装高差转换块、加载器、柱顶刚性反力板、千斤顶、柱端夹板、固定连接件、梁端夹头、柱底铰支座、梁端可调节支杆、梁长调节方钢管、刚性地梁；所述高差转换块设置在反力墙上，其高度可调；加载器一端与高差转换块连接，另一端与试验试件的上柱端侧部连接；所述柱底铰支座设置在刚性地梁上，用于安装试验试件的下柱端；千斤顶安装在试验试件的上柱端，千斤顶上部设置有柱顶刚性反力板；柱顶刚性反力板与柱底铰支座之间通过固定连接件紧固；所述梁长调节方钢管套在刚性地梁上组成梁长调节机构；梁长调节方钢管安装在地面上，其轴向位置可调；所述梁端可调节支杆长度可调，其一端与梁长调节机构连接，另一端与试验试件梁的端部连接。

进一步，所述固定连接件为螺纹钢或者预应力钢绞线；柱顶刚性反力板和柱底铰支座上开设有上下对应、平面对称的安装孔，用于安装纹钢或者预应力钢绞线。

进一步，在柱底铰支座的侧壁上对称设置有柱底定位螺栓，用于从侧面固定试验试件的下柱端。

进一步，高差转换块背部以及反力墙上均设置有高度不同的多个定位孔，高差转换块背部与反力墙之间相对应的定位孔中插入锚杆后将高差转换块安装在反力墙上。

进一步，高差转换块前部设置有高度不同的多个定位孔，用于固定加载器。

进一步，所述加载器为作动器或者拉压千斤顶。

进一步，所述加载器通过两个柱端夹板与试验试件的上柱端侧部连接；两个柱端夹板上开设有对对应的定位孔，定位孔内安装锚杆后与试验试件的上柱端侧部紧固，加载器与其中对应的柱端夹板连接。

进一步，所述梁端可调节支杆由内外嵌套的两个方钢管组成，两个方钢管上开有对应的多个定位孔，定位孔与栓钉配合定位。

进一步，所述梁端可调节支杆与梁长调节机构连接和试验试件梁的端部均铰接；在梁端可调节支杆两端的方钢管的端部设置有转换板，转换板上设置有铰片；试验试件梁的端部安装有梁端夹头，所述梁端夹头包括上端夹板和梁端铰支座，上端夹板和梁端铰支座上开设有对应的安装孔，安装孔内安装锚杆后上端夹板和梁端铰支座紧固在试验试件梁的端部；转换板上设置的铰片与梁端铰支座上设置的铰片相配合。

进一步，所述梁长调节方钢管和刚性地梁上开设有对应的定位孔，定位孔与栓钉配合定位