[发明专利]一种对试验构件施加侧向约束的装置及试验方法

说明书

一种对试验构件施加侧向约束的装置及试验方法，其中，对试验构件施加侧向约束的装置包括有加载装置和约束装置；所述加载装置至少有一组，设置在试验构件的其中一个纵向侧面上；其中，每组加载装置沿竖向平行间隔布置，并且每个加载装置与试验构件的节点对应设置；所述加载装置的自由端固定连接在试验构件上，用以给节点施加横向荷载；所述约束装置有一组，沿横向间隔设置在试验构件的其中一个横向侧面上；并且，约束装置的自由端固定连接在试验构件上，用以约束节点的纵向位移。本发明解决了传统试验中边界条件难以准确再现以及试验结果的精度和可信度较低的技术问题。

技术领域

本发明实验力学领域，具体涉及一种对试验构件施加侧向约束的装置及试验方法。

背景技术

建筑结构通常由于体型巨大，受限于经济及试验环境约束，很难进行足尺结构试验，一般选取结构中关键或受力复杂集中的部位进行研究。这样选取结构中构件进行力学性能研究不可避免的需要还原构件边界真实受力状态，也即是构件边界条件再现。

结构构件的实际边界存在6个自由度，但目前技术限制无法保证对6个自由度进行约束的同时进行加载；现在常规的做法为固结结点，即对转角及位移进行完全约束。但是，由于构件在结构中随着整体结构运动，运动过程及方式复杂多变，所约束自由度也存在相应的位移或转角，因此完全约束的情况下，与结构真实受力状况不同，无法真实模拟边界条件，容易导致试验结果失真。

发明内容

本发明提出了一种对试验构件施加侧向约束的装置及加载方法，要解决传统试验中边界条件难以准确再现以及试验结果的精度和可信度较低的技术问题。

本发明技术方案如下。

一种对试验构件施加侧向约束的装置，包括有加载装置和约束装置；所述加载装置至少有一组，设置在试验构件的其中一个纵向侧面上；其中，每组加载装置沿竖向平行间隔布置，并且每个加载装置与试验构件的节点对应设置；所述加载装置的自由端固定连接在试验构件上，用以给节点施加横向荷载；

所述约束装置有一组，沿横向间隔设置在试验构件的其中一个横向侧面上；并且，约束装置的自由端固定连接在试验构件上，用以约束节点的纵向位移。

优选的，所述试验构件为钢筋混凝土框架结构构件或者为钢结构构件。

优选的，所述加载装置的周围设有反力墙，且加载装置的固定端与反力墙固定连接，约束装置的固定端与反力墙固定连接。

优选的，所述加载装置和约束装置均与计算机相连；计算机对接收到的加载装置的加载信息进行分析判断。

一种对试验构件施加侧向约束的装置的试验方法，包括如下步骤。

步骤1：在试验构件上选取敏感受力点。

步骤2：将加载装置和约束装置布置在敏感受力点的位置处。

步骤3：设定试验构件在加载方向上和约束方向上的位移边界条件。

步骤4：使用加载装置对试验构件进行加载，同时利用计算机控制加载装置和约束装置的执行命令。

步骤5：待试验构件在加载方向上和约束方向上的位移已经达到设定的边界条件，试验完毕。

优选的，步骤1中所述敏感受力点为主次梁节点或者为梁柱节点。

优选的，步骤2中所述加载装置布置在试验构件的其中一个纵向侧面上；其中，加载装置的固定端与反力墙固定连接，加载装置的自由端与试验构件螺栓固结；所述约束装置布置在试验构件的其中一个横向侧面上；其中，约束装置的固定端与反力墙固定连接，约束装置的自由端与试验构件螺栓固结。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。