申请/专利权人：中铁第一勘察设计院集团有限公司

申请日：2018-11-26

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN109341997B

主分类号：G01M7/02

分类号：G01M7/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本发明涉及一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，所述装置包括反力墙，十字节点构件垂直于反力墙竖向布置；十字节点构件顶端侧面通过垂直于反力墙且水平的一号伺服作动器连接到反力墙，十字节点构件顶端顶面连接到其上方设置的二号门式反力架上的的一号滑动支座；十字节点构件底端侧面通过垂直于反力墙且水平的二号伺服作动器连接到反力墙，十字节点构件底端底面连接到地面上设置的二号滑动支座；十字节点构件外端底面通过竖直的连杆连接到地面上；十字节点构件内端固定到其内侧设置的一号门式反力架上。本发明对十字节点构件进行多点约束，既能提供试验所需要的边界条件，又能准确定的测得构件的支反力。

主权项：1.完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：所述装置包括反力墙（1），十字节点构件垂直于反力墙（1）竖向布置；十字节点构件顶端侧面通过垂直于反力墙（1）且水平的一号伺服作动器（4）连接到反力墙（1），十字节点构件顶端顶面连接到其上方设置的二号门式反力架（3）上的一号滑动支座（17）；十字节点构件底端侧面通过垂直于反力墙（1）且水平的二号伺服作动器（5）连接到反力墙（1），十字节点构件底端底面连接到地面上设置的二号滑动支座（18）；十字节点构件外端底面通过竖直的连杆（16）连接到地面上；十字节点构件内端固定到其内侧设置的一号门式反力架（2）上；一号伺服作动器（4）内端通过铰支座固定到反力墙（1），外端通过铰支座连接有一号夹具（6），一号夹具（6）夹持固定十字节点构件顶端；二号门式反力架（3）包括两个平行于反力墙（1）的门形框，两个门形框的横杆之间垂直固定有连接杆，连接杆底面设置有一号滑动支座（17），一号滑动支座（17）的滑动轨迹垂直于反力墙（1）；十字节点构件顶端被一号夹具（6）夹持，十字节点构件顶端顶面设置有二号铰支座（10），二号铰支座（10）与一号滑动支座（17）之间设置有一号压力传感器（14）；二号伺服作动器（5）内端通过铰支座固定到反力墙（1），外端通过铰支座连接安装有二号夹具（7），二号夹具（7）夹持固定十字节点构件底端；十字节点构件底端设置有三号铰支座（11），三号铰支座（11）与二号滑动支座（18）之间设置有二号压力传感器（15）；连杆（16）底端通过五号铰支座（13）固定到底面上，顶端通过四号铰支座（12）安装有三号夹具（8），三号夹具（8）夹持十字节点构件外端。

全文数据：完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置技术领域本发明涉及一种抗震性能试验设备，具体涉及一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置。背景技术现代建筑高度不断增加，建筑功能趋向综合多样性，结构体型也日趋复杂。大部分高层、超高层建筑主要采用组合结构、混合结构体系，同时不断涌现一些新型结构体系。型钢与棍凝土组合结构是一种优于钢结构与钢筋混凝土结构的结构形式，不仅继承了钢结构和钢筋混凝土结构各自的优点，也克服了两者的缺点，充分发挥钢和混凝土的材料特性，既具有钢结构的技术优势又具有混凝土造价相对低廉的特点，经济效益显著，在高层或超高层建筑中得到了日益广泛的应用。为了研究完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能，需要对构件进行低周反复加载试验。该构件的加载模式为在构件上下两端施加水平向的低周往复位移荷载，为了保证钢筋混凝土梁不先于节点核心区破坏，需要构件的竖向位移，避免在梁端产生过大的弯矩。并且在往复荷载推拉的过程中，柱端会出现竖向反力正负交替变化的情况。现有反力装置只能提供反向压力，以及压力传感器无法测出拉力大小。为了准确测得梁柱构件四端的水平与竖向反力，同时满足构件的约束条件，需要设计针对一种完全非对称十字形型钢混凝土节点的试验装置。发明内容本发明的目的是提供一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，既能提供试验所需要的边界条件，又能准确定的测得构件的支反力。本发明所采用的技术方案为：完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：所述装置包括反力墙，十字节点构件垂直于反力墙竖向布置；十字节点构件顶端侧面通过垂直于反力墙且水平的一号伺服作动器连接到反力墙，十字节点构件顶端顶面连接到其上方设置的二号门式反力架上的一号滑动支座；十字节点构件底端侧面通过垂直于反力墙且水平的二号伺服作动器连接到反力墙，十字节点构件底端底面连接到地面上设置的二号滑动支座；十字节点构件外端底面通过竖直的连杆连接到地面上；十字节点构件内端固定到其内侧设置的一号门式反力架上。一号伺服作动器内端通过铰支座固定到反力墙，外端通过铰支座连接有一号夹具，一号夹具夹持固定十字节点构件顶端。二号门式反力架包括两个平行于反力墙的门形框，两个门形框的横杆之间垂直固定有连接杆，连接杆底面设置有一号滑动支座，一号滑动支座的滑动轨迹垂直于反力墙。十字节点构件顶端被一号夹具夹持，十字节点构件顶端顶面设置有二号铰支座，二号铰支座与一号滑动支座之间设置有一号压力传感器。二号伺服作动器内端通过铰支座固定到反力墙，外端通过铰支座连接安装有二号夹具，二号夹具夹持固定十字节点构件底端。十字节点构件底端设置有三号铰支座，三号铰支座与二号滑动支座之间设置有二号压力传感器。连杆底端通过五号铰支座固定到底面上，顶端通过四号铰支座安装有三号夹具，三号夹具夹持十字节点构件外端。一号门式反力架包括两个平行于反力墙的门形框，两个门形框对应角点之间设置有连接杆；十字节点构件内端通过一号铰支座固定到一号门式反力架内侧门形框的横杆。一号门式反力架内侧门形框与反力墙之间固定有垂直于反力墙的连接杆。门形框底部均通过支座固定于地面。本发明具有以下优点：（1）本发明在上下两端同时提供反向压力约束，在支座反力正负交替出现的情况下，既保证了试验所需的约束条件，同时避免了现有滑动支座无法提供拉力约束的问题；（2）将压力传感器同时置于上下滑动支座处，既能与支座共同工作提供约束，又能准确得到上下柱端的约束反力；（3）所述试验装置连接结构设计巧妙，成本低廉，同时组装方便，易于实现。附图说明图1是本发明提供的一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置的轴侧示意图。图2是本发明提供的一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置的俯视示意图。图3是本发明提供的一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置的正视示意图。上述附图中：1-反力墙、2-一号门式反力架、3-二号门式反力架、4-一号伺服作动器、5-二号伺服作动器、6-一号夹具、7-二号夹具、8-三号夹具、9-一号铰支座、10-二号铰支座、11-三号铰支座、12-四号铰支座、13-五号铰支座、14-一号压力传感器、15-二号压力传感器、16-连杆、17-一号滑动支座、18-二号滑动支座。具体实施方式下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。本发明涉及一种完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，针对的试验对象为十字节点构件，适用于该构件的抗震性能试验装置，能对试验对象进行有效的夹持。所述装置包括反力墙1，靠近反力墙1为“内”，远离反力墙1为“外”。十字节点构件垂直于反力墙1竖向布置。十字节点构件顶端侧面通过垂直于反力墙1且水平的一号伺服作动器4连接到反力墙1，十字节点构件顶端顶面连接到其上方设置的二号门式反力架3上的的一号滑动支座17；十字节点构件底端侧面通过垂直于反力墙1且水平的二号伺服作动器5连接到反力墙1，十字节点构件底端底面连接到地面上设置的二号滑动支座18；十字节点构件外端底面通过竖直的连杆16连接到地面上；十字节点构件内端固定到其内侧设置的一号门式反力架2上。一号伺服作动器4内端通过铰支座固定到反力墙1，外端通过铰支座连接有一号夹具6，一号夹具6夹持固定十字节点构件顶端。二号门式反力架3包括两个平行于反力墙1的门形框，两个门形框的横杆之间垂直固定有连接杆，连接杆底面设置有一号滑动支座17，一号滑动支座17的滑动轨迹垂直于反力墙1。十字节点构件顶端被一号夹具6夹持，十字节点构件顶端顶面设置有二号铰支座10，二号铰支座10与一号滑动支座17之间设置有一号压力传感器14。二号伺服作动器5内端通过铰支座固定到反力墙1，外端通过铰支座连接安装有二号夹具7，二号夹具7夹持固定十字节点构件底端。十字节点构件底端设置有三号铰支座11，三号铰支座11与二号滑动支座18之间设置有二号压力传感器15。连杆16底端通过五号铰支座13固定到底面上，顶端通过四号铰支座12安装有三号夹具8，三号夹具8夹持十字节点构件外端。一号门式反力架2包括两个平行于反力墙1的门形框，两个门形框对应角点之间设置有连接杆；十字节点构件内端通过一号铰支座9固定到一号门式反力架2内侧门形框的横杆。一号门式反力架2内侧门形框与反力墙1之间固定有垂直于反力墙1的连接杆。所有门形框底部均通过支座固定于地面。组装过程如下：首先将所述一号门式反力架2、二号门式反力架3固定于反力墙1和地面；进一步，将一号伺服作动器4、二号伺服作动器5水平放置，一端固定于反力墙1上，另一端安装夹具；进一步，将一号压力传感器14与一号滑动支座17组合，将二号压力传感器15与二号滑动支座18组合，之后分别安装在二号门式反力架3与地面上；进一步，将连杆16用五号铰支座13固定在地面上；进一步，将一号铰支座9、二号铰支座10、三号铰支座11、四号铰支座12分别按图安装在四个约束处；进一步将十字节点构件置于对应位置上，在上端、下端、右端分别用一号夹具6、二号夹具7、三号夹具8夹紧。本发明在十字节点构件上下两端同时提反向压力约束，在支座反力正负交替出现的情况下，既保证了试验所需的约束条件，同时避免了现有滑动支座无法提供拉力约束的问题；将压力传感器同时置于上下滑动支座处，既能与支座共同工作提供约束，又能准确得到上下柱端的约束反力；所述试验装置连接结构设计巧妙，成本低廉，同时组装方便，易于实现。本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

权利要求：1.完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：所述装置包括反力墙（1），十字节点构件垂直于反力墙（1）竖向布置；十字节点构件顶端侧面通过垂直于反力墙（1）且水平的一号伺服作动器（4）连接到反力墙（1），十字节点构件顶端顶面连接到其上方设置的二号门式反力架（3）上的一号滑动支座（17）；十字节点构件底端侧面通过垂直于反力墙（1）且水平的二号伺服作动器（5）连接到反力墙（1），十字节点构件底端底面连接到地面上设置的二号滑动支座（18）；十字节点构件外端底面通过竖直的连杆（16）连接到地面上；十字节点构件内端固定到其内侧设置的一号门式反力架（2）上。2.根据权利要求1所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：一号伺服作动器（4）内端通过铰支座固定到反力墙（1），外端通过铰支座连接有一号夹具（6），一号夹具（6）夹持固定十字节点构件顶端。3.根据权利要求2所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：二号门式反力架（3）包括两个平行于反力墙（1）的门形框，两个门形框的横杆之间垂直固定有连接杆，连接杆底面设置有一号滑动支座（17），一号滑动支座（17）的滑动轨迹垂直于反力墙（1）。4.根据权利要求3所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：十字节点构件顶端被一号夹具（6）夹持，十字节点构件顶端顶面设置有二号铰支座（10），二号铰支座（10）与一号滑动支座（17）之间设置有一号压力传感器（14）。5.根据权利要求1所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：二号伺服作动器（5）内端通过铰支座固定到反力墙（1），外端通过铰支座连接安装有二号夹具（7），二号夹具（7）夹持固定十字节点构件底端。6.根据权利要求5所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：十字节点构件底端设置有三号铰支座（11），三号铰支座（11）与二号滑动支座（18）之间设置有二号压力传感器（15）。7.根据权利要求1所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：连杆（16）底端通过五号铰支座（13）固定到底面上，顶端通过四号铰支座（12）安装有三号夹具（8），三号夹具（8）夹持十字节点构件外端。8.根据权利要求1所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：一号门式反力架（2）包括两个平行于反力墙（1）的门形框，两个门形框对应角点之间设置有连接杆；十字节点构件内端通过一号铰支座（9）固定到一号门式反力架（2）内侧门形框的横杆。9.根据权利要求8所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：一号门式反力架（2）内侧门形框与反力墙（1）之间固定有垂直于反力墙（1）的连接杆。10.根据权利要求3或8所述的完全非对称十字形型钢混凝土节点抗震性能试验装置，其特征在于：门形框底部均通过支座固定于地面。

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