[发明专利]建筑物横向冲击均布动荷载动态性能试验装置

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构力学试验技术领域，特别是一种能够测试建筑物在横向冲击均 布动荷载作用下的动力响应特性的动态性能试验装置。

背景技术

由于燃气爆炸、恐怖袭击等偶然性爆炸灾害频繁发生，常常造成建筑物的损坏。探 索建筑物在爆炸荷载作用下的动力响应成为研究热点。在常见比例爆距范围，建筑物上 的爆炸荷载通常被认为是均布动荷载。由于野外爆炸试验难度大、费用高，业界一直致 力于寻找一种在实验室范围内模拟结构上均布动荷载(爆炸)的试验方法。

目前实验室模拟冲击(爆炸)动荷载的装置主要有：模爆器、爆坑、轻气炮，SHPB 和落锤等。模爆器和爆坑试验费用高、危险性大、试验条件苛刻，所需炸药不易获得， 且荷载持续时间长于实际情况，与真实情况相关性差。SHPB和轻气炮的试验只能针对材 料，无法对结构试件施加荷载。落锤虽然在荷载作用时间和量级上接近爆炸，但是无法 实现均布加载，主要应用于结构试件的拟静力加载。

由于气体具有流动性，把气囊作为分配力媒介能够很好地解决落锤的荷载均布问 题。如中国发明专利申请“柱状试件横向动态均布加载试验装置”(申请号： 201510837161.0，申请日：2015-11-26)提出一种柱状试件横向动态均布加载试验装 置，能实现三种加载方式下的动力响应特性测试，即①构件横向均布冲击荷载加载(模 拟横向均布动荷载)；②试件进行轴向力加载(模拟长柱受轴压，卧式试验)；③试件横 向均布力和轴向力同时加载(模拟长柱受均布荷载作用，卧式试验)。该试验装置包括 位于所述柱状试件一端的反力墙、置于试件下方且靠近试件两端的二个支座、紧贴试件 另一端的钢挡板，还包括锚杆和水平作动器，所述锚杆一端与所述钢挡板垂直固连，另 一端固定在所述反力墙的竖向槽道内，所述水平作动器置于所述反力墙与试件之间，其 一端固定在反力墙上，另一端顶住试件靠近反力墙的一端，还包括与地基平面垂直的门 式导轨、可沿所述门式导轨自由下滑的负重横梁，所述负重横梁下侧中部固连有落锤锤 头，在所述试件上部设有水囊，所述水囊上部设有钢质分配梁。

然而，由于其特定的结构，导致无法实现对建筑物在横向冲击均布动荷载作用下的 动力响应特性进行测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑物横向冲击均布动荷载动态性能试验装置，能够测 试建筑物在横向冲击均布动荷载作用下的动力响应特性。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种建筑物横向冲击均布动荷载动态性能试验装置，用于测试建筑物在横向均布动 荷载作用下的动力响应特性，包括一端垂直固定在地基上的二相互平行的支柱，还包括 一横梁，所述横梁水平设置于所述二支柱之间，横梁两端分别间隙配合穿过二支柱柱体 上部，所述二支柱与横梁所在平面与建筑物待测墙面平行，在二支柱与横梁之间设有挡 板框，所述挡板框的一端紧贴待测墙面，两侧与二支柱固定连接，在所述挡板框内设有 分配钢板，所述分配钢板在挡板框内可相对于待测墙面前后移动，在分配钢板与待测墙 面之间设有气囊，在所述横梁中部固定连接一与之垂直的刚性悬臂，所述悬臂的另一端 固定连接一摆锤，该端同时与一可使悬臂处于水平或竖直状态的牵引机构相连，所述悬 臂的长度使得当悬臂处于竖直状态时，摆锤与分配钢板中部接触。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

能够测试建筑物在横向冲击均布动荷载作用下的动力响应特性：本发明通过摆锤模 拟试件所受冲击力，通过分配钢板均匀分配冲击力，气囊可以随着试件的变形挠曲而保 持与试件受压表面的紧密贴合，从而实现对待测墙面的均布加载，以准确地测试建筑物 在横向冲击均布动荷载作用下的动力响应特性。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明建筑物横向冲击均布动荷载动态性能试验装置的立体视图。

图2为图1的主视图。

图3为图1的右侧视图。

图4为图1中板框详图。

图5为图1中分配钢板和气囊详图。

图中，1建筑物，11待测墙面，2地基，31、32支柱，4横梁，5板框，51滑槽， 6分配钢板，61突出部，7气囊，8悬臂，9摆锤，10牵引机构，101钢绞线，102 绞线支架，103卷扬机，104套环，201压强传感器，202应变片。

具体实施方式