专利名称：框架子结构抗震试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种多层框架结构抗震性能试验装置。
本实用新型的装置主要是钢连杆组成，两根槽钢或角钢连杆通过与模型柱连接，钢连杆用螺栓铰接在模型上。一般是2层半模拟6层或10层，两根连杆连接处是模型柱，其中一根连杆外伸出模型柱后，外伸槽钢的两肢分别与一钢板焊接，再用螺栓把钢杆固定在一块长条槽钢上，水平千斤顶的水平推力或拉力的作用点就在该槽钢的中心点。
以往的试验和理论分析表明，框架结构底部受力大，震害严重，底层反弯点上移，两层以上反弯点位置接近柱中。两层半子结构框架模型将原型结构在三层反弯点处截断，以这半层和底部的两层为试验对象，可以反映多层框架的受力性能，因此本实用新型装置主要用于两层半框架子结构模型的抗震试验。
本实用新型的两根连杆可以是等长，也可以是不等长的，根据试验模型而定。
本实用新型的每肢槽钢在腹板轴线处打孔，用螺栓在柱顶的柱帽处对穿固定。柱帽的设计是为了避免异型柱柱头的局部破坏。柱帽是将异型柱柱顶形成规则的矩形或方形柱顶。
为了保证螺栓与混凝土柱帽之间较好的传力效果，柱帽中的螺杆在模型柱浇筑时已预埋。
若是不等长钢连杆，则由于框架短跨一侧刚度较大，把水平千斤顶设置在短跨一侧施加水平荷载。短跨的钢连杆向短跨一侧伸出，为便于双槽钢在柱头拆装的方便，外伸槽钢的两肢分别与一钢板焊接，再用螺栓把这钢板固定在一块长条槽钢上。水平千斤顶的水平推力或拉力的作用点就在这块槽钢的中心点上。
为了使试验的结果和实际情况相符合，使用本实用新型钢连杆时，假设被截开层的柱反弯点高度相同，同时假定各柱切口处有相同的水平位移，即可看成在切口处由铰接的水平刚性连杆相连。为了使试验条件符合假设，将本实用新型的钢连杆在两层半处设置，以达到水平传力的目的。试验时把钢连杆用螺栓铰接在模型柱上，同时要求钢连杆有足够的刚度，伸缩及弯曲变形尽可能的小；钢连杆和模型柱的螺栓连接要有足够的转动能力，以符合铰接的假设；除此之外还要注意安装的误差控制。
两层半子结构框架在弹性范围内水平位移变形呈弯剪型，弹塑性阶段呈弯曲型，符合一般多层框架底部几层的变形规律。所以，通过试验证明半层子结构中采用本实用新型的试验装置是可行的，适用于模拟多层框架的抗震试验。
利用本实用新型装置试验时，荷载由三台竖向千斤顶和一台水平拉压千斤顶施加，为了使试验符合假设情况，即模型在竖向荷载和水平荷载作用下自由地水平移动，在柱顶施加竖向荷载的油压千斤顶与反力钢梁之间设置了能水平滑动的滚轮。可参见图5。
传统多层钢筋混凝土框架结构抗震性能试验需要大型超高的反力墙系统和加载系统，试验难度大且研究费用高。两层半框架子结构抗震试验方法与传统的框架结构试验方法相比，可以不需要大型、超高的反力墙与反力架；可以减小多层框架模型制作的时间和费用；可以降低试验的难度和设备占用时间。同时与已有的多层框架结构试验结果相比，在试验现象、破坏特征、定量指标等方面，均能反映多层框架的受力特点和抗震性能。本实用新型可以在土木工程领域的框架结构试验中，推广应用，具有较好的市场前景。


图1是本实用新型钢连杆结构图。
图2是双槽钢连杆A-A剖示图。
图3是角钢连杆A-A剖示图。
图4是柱帽结构图。
图5是柱帽与钢连杆连接图。
图6是本实用新型用于抗震试验示意图。
上述图中，1是钢连杆，2是模型柱，3是柱帽，4是螺杆。
权利要求1.一种框架子结构抗震试验装置，主要由钢连杆与模型柱组成，其特征是两根槽钢或角钢连杆(1)的联结处是模型柱(2)，连杆一端外伸模型柱(3)。
2.根据权利要求1所述的框架子结构抗震试验装置，其特征是两根钢杆是不等长的。
3.根据权利要求1所述的框架子结构抗震试验装置，其特征是与钢杆相联的模型柱上有柱帽(3)。
4.根据权利要求1所述的框架子结构抗震试验装置，其特征是模型柱上有预埋的螺杆(4)。
专利摘要本实用新型是一种应用于框架子结构抗震试验的装置。现有技术中多层钢筋混凝土框架结构抗震性能试验需要大型超高的反力墙系统和加载系统，试验难度大且研究费用高，本实用新型利用两根槽钢或角钢的钢连杆通过与模型柱连接，可以进行模拟多层框架的抗震试验研究。若模拟异型柱头可通过柱帽以避免异型柱柱头的局部破坏，钢杆可以通过预埋在模型柱中的螺栓连接。利用本实用新型试验时，钢连杆和模型柱分别传递水平荷载和竖向荷载，大大降低了试验的难度和成本。
文档编号G01N3/00GK2572390SQ0226057
公开日2003年9月10日 申请日期2002年10月9日 优先权日2002年10月9日
发明者肖建庄 申请人:同济大学