[实用新型]一种用于混合动力试验的变刚度柱构件

说明书

本实用新型涉及一种用于混合动力试验的变刚度柱构件，包括箱型柱、柱脚螺杆和支座，所述箱型柱两端分别设有柱顶铰支座和柱底铰支座，所述柱顶铰支座通过第一连接件与作动器铰接，所述柱底铰支座通过第二连接件和支座铰接，所述柱脚螺杆有多个，分布连接于柱底铰支座和第二连接件之间。与现有技术相比，本实用新型具有方便更换、可循环利用、降低试件制作的成本等优点。

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，尤其是涉及一种用于混合动力试验的变刚度柱构件。

背景技术

混合动力试验结合了数值模拟方法和物理试验方法，研究整体系统的动力响应与关键构件的抗震性能。以按位移为控制条件的混合试验方法为例，在每一个计算步后，由数值子结构计算出的位移作为指令传送到作动器，作动器以该位移为命令位移，作用到物理子结构上，通过传感器测量的力反馈信号，数值子结构完成下一个分析步的计算。然而，在混合试验过程中，由于通讯条件限制与数值模型不稳定，经常会发生试验发散等情况。同时，混合试验具有不同重复性，当构件发生破坏后，就不可用于下一工况的试验研究。

在以往的混合试验中，经常采用足尺的原型构件作为试验模型。一旦构件失效，试验就不可继续，这样就不可避免地带来试验资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于混合动力试验的变刚度柱构件。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于混合动力试验的变刚度柱构件，包括箱型柱、柱脚螺杆和支座，所述箱型柱两端分别设有柱顶铰支座和柱底铰支座，所述柱顶铰支座通过第一连接件与作动器铰接，所述柱底铰支座通过第二连接件和支座铰接，所述柱脚螺杆有多个，分布连接于柱底铰支座和第二连接件之间。

进一步地，所述箱型柱为箱型钢柱。

进一步地，所述箱型柱、柱顶铰支座和柱底铰支座一体成型。

进一步地，多个所述柱脚螺杆分两侧对称设置。

进一步地，所述柱脚螺杆的根数、间距与直径使得整个变刚度柱构件的侧向刚度与数值模型获得的侧向刚度相匹配。

进一步地，所述柱脚螺杆的两端通过螺母分别与柱顶铰支座和柱底铰支座可拆卸式连接。

进一步地，所述柱脚螺杆垂直于水平面。

进一步地，所述支座为反力基座。

进一步地，所述反力基座底部与地面固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：

1)本实用新型试件设计有箱型柱，箱型柱具有较大的弯曲刚度，可方便使整个试件的侧向刚度等效为柱脚螺杆轴向刚度，从而只需要改变柱脚处螺杆的数目、间距与直径等参数，即可改变构件的侧向刚度，易于整个试件的循环利用。

2)本实用新型试件能大幅提高混合试验的效率，降低试件制作的成本。

3)本实用新型柱脚螺杆两端通过螺母实现可拆卸式连接，方便进行不同尺寸螺栓的更换，从而适应不同的试验要求。

4)本实用新型柱脚螺杆的根数、间距与直径使得整个变刚度柱构件的侧向刚度与数值模型获得的侧向刚度相匹配，能准确的表征不同刚度数值子结构模型，保证试验中物理子结构与数值子结构刚度的匹配性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一侧面示意图；

图3为本实用新型另一侧面示意图；

图4为实施例中两跨车站模型示意图。