[发明专利]一种组合梁端水平连续约束试验装置及其方法

说明书

本发明涉及结构工程技术领域，是一种组合梁端水平连续约束试验装置及其方法。具体应用于模拟建筑物局部倒塌破坏中钢管混凝土柱‑组合梁梁端结构约束受力情况，包括有连接装置、传感器装置、升降装置、支撑装置和底板；连接装置、传感器装置和升降装置组成水平连续约束单元，支撑装置和底板组成支撑固定单元，支撑固定单元上连接有多组水平连续约束单元；水平连续约束单元的升降装置与支撑固定单元的支撑装置连接；本发明以支撑固定单元和水平连续约束单元组合拼装而成，多零件拼接使用时组装拼接而成，零件便于收纳同时可以在不同试验环境中快速拼接开展试验工作，多组水平连续约束单元配装用以满足不同结构组合梁和不同层高要求。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，是一种组合梁端水平连续约束试验装置及其方法。具体应用于模拟建筑物局部倒塌破坏中钢管混凝土柱-组合梁梁端结构约束受力情况。

背景技术

近年来，随着我国城市化建设速度的加快，新型建筑结构形式不断涌现，钢管混凝土组合结构是由钢管和混凝土两种材料组成的新型结构形式，具有承载力高，抗震性能好，施工方便，抗火性能好等优点，已经被广泛应用于超高层建筑和地下交通枢纽中。钢管混凝土建筑结构全寿命服役中，可能遭受各种意外荷载作用，如地震作用、火灾、爆炸等引起的倒塌破坏，特别是建筑物局部结构破坏会直接影响钢管混凝土结构的强度进而影响整体建筑物受力性能和结构强度。

钢管混凝土框架结构主要由钢管混凝土柱、钢梁、钢与混凝土组合板等主要受力构件组成。由于试验条件的限制，很难开展足尺和空间钢管混凝土框架试验，因此，缩尺子结构是目前主要研究手段和方法，如钢管混凝土节点、钢管混凝土平面框架试件等。虽然缩尺子结构试件可以一定程度地反映该类结构的受力机理和破坏特征，但试验边界条件对其试验结构的影响较大，为了与实际工程更加接近，需要在试验中施加一定的边界约束条件。

在开展钢管混凝土组合框架试验时，通常选取多层多跨钢管混凝土平面框架作为试验对象。试验时，需要考虑组合梁内的轴向连续拉结作用，而国内以往钢管混凝土组合框架的抗连续倒塌、抗震等试验中，均未考虑梁端轴向水平拉结作用的影响，导致试验结果与实际结果相差较大。

发明内容

本发明解决现有技术中不能准确测定梁端轴向拉结作用的技术问题提供一种可变约束高度的钢与混凝土组合梁端水平连续约束试验装置设计。因此，在试验中考虑合理的梁端轴向拉结作用是亟待解决的重要问题。可变约束高度的组合梁端连续约束装置可以在梁端对组合梁产生拉结作用，使试验结果更加接近实际结果。可升降设计可以满足不同试验中不同层高的要求。

为解决上述技术问题本发明一种组合梁端水平连续约束试验装置包括有连接装置、传感器装置、升降装置、支撑装置和底板；连接装置、传感器装置和升降装置组成水平连续约束单元，支撑装置和底板组成支撑固定单元，支撑固定单元上连接有多组水平连续约束单元；水平连续约束单元的升降装置与支撑固定单元的支撑装置连接。

进一步的，所述的连接装置包括有T形连接装置、销接装置和方形连接装置，T形连接装置设有1组，方形连接装置设有两组，销接装置设有两个，T形连接装置通过销接装置与其中一组方形连接装置连接，两组方形连接装置之间连接传感器装置，另一组方形连接装置通过销接装置与升降装置连接；T形连接装置与待试验组合梁固定连接。

本发明以支撑固定单元和水平连续约束单元组合拼装而成，多零件拼接使用时组装拼接而成，零件便于收纳同时可以在不同试验环境中快速拼接开展试验工作，多组水平连续约束单元配装用以满足不同结构组合梁和不同层高要求。T形连接装置为了便于与组合梁连接，T形连接板提升承托强度。方形连接装置通过销接装置与升降装置连接上述方便设备连接时调节间隙。

进一步的，所述销接装置包括平板销接板和U形销接板和销轴，平板销接板和U形销接板通过销轴连接；所述 T形连接装置由多个T形连接板和螺栓Ⅰ拼接而成；所述方形连接装置由多个方形连接板和螺栓Ⅰ拼接而成。多个连接板拼接可以满足多种强度和尺寸的调节要求，多层板拼接有助于微小尺寸调节拼接。