本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)模擬實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)因具有強(qiáng)度高、塑性及韌性強(qiáng)、制造輕便、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)使得其應(yīng)用越來越廣泛。同時(shí)，人們對結(jié)構(gòu)的安全性和魯棒性提出了更高的要求，在滿足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對一些重要的新建建筑結(jié)構(gòu)還要求其在意外荷載作用(撞擊、爆炸等)下能夠抵抗連續(xù)倒塌，對于現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗連續(xù)倒塌評估，通過構(gòu)造措施或增加結(jié)構(gòu)冗余度來提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，達(dá)到防止結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)破壞的大面積倒塌。

當(dāng)前，針對多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗倒塌分析常采用拆除構(gòu)件法，通過拆除主要承載構(gòu)件(柱)，考察剩余結(jié)構(gòu)是否具有足夠的抗連續(xù)倒塌能力來避開局部構(gòu)件的失效引起結(jié)構(gòu)的倒塌。通常試驗(yàn)研究以受力較為明確的對稱鋼梁柱子結(jié)構(gòu)作為研究對象考察其橫梁通過懸鏈線效應(yīng)來提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力，然而試驗(yàn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中樓板的組合效應(yīng)、結(jié)構(gòu)的空腹效應(yīng)、結(jié)構(gòu)跨度不對稱性、結(jié)構(gòu)邊界約束不對稱性以及較難施加荷載的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)裝置，該裝置能夠有效的解決試驗(yàn)過程中多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中樓板的組合效應(yīng)、結(jié)構(gòu)的空腹效應(yīng)、結(jié)構(gòu)跨度不對稱性、結(jié)構(gòu)邊界約束不對稱性以及較難施加荷載的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)裝置包括鋼門架、第一邊柱、第二邊柱、中間柱、失效柱、門架橫梁、第一穩(wěn)壓千斤頂、第二穩(wěn)壓千斤頂、液壓伺服作動器、第一地梁、第二地梁、第三地梁、第一水平鉸接裝置、第二水平鉸接裝置、若干第一拉壓傳感器及若干第二拉壓傳感器；

第一邊柱的側(cè)面、第二邊柱的側(cè)面及中間柱的側(cè)面均與待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中各層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的側(cè)面相連接，門架橫梁的兩端固定于鋼門架上，第一穩(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃?、液壓伺服作動器的底座及第二穩(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃c門架橫梁下翼緣的底部相連接，液壓伺服作動器位于第一穩(wěn)壓千斤頂與第二穩(wěn)壓千斤頂之間，液壓伺服作動器的輸出軸與中間柱的上端相連接，第一穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S與第一邊柱的頂部相連接，第二穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S與第二邊柱的頂部相連接，第一邊柱的下端與第一地梁相連接，中間柱的下端通過失效柱與第二地梁相連接，第二邊柱的下端與第三地梁相連接，第一邊柱上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置與鋼門架的左側(cè)相連接，第二邊柱上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置與鋼門架的右側(cè)相連接，一個(gè)第一拉壓傳感器對應(yīng)一個(gè)第二拉壓傳感器及待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中的一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁，并且待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的左端通過對應(yīng)第一拉壓傳感器與鋼門架的左側(cè)相連接，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的右端通過對應(yīng)第二拉壓傳感器與鋼門架的右側(cè)相連接。

鋼門架包括第一橫向橫梁、第二橫向橫梁、第一橫梁、第二橫梁、若干個(gè)第三橫向橫梁、若干第四橫向橫梁及四個(gè)鋼柱，其中，四個(gè)鋼柱豎直固定于地面上，且四個(gè)鋼柱呈矩形分布，第一橫梁、第一橫向橫梁及各第三橫向橫梁自上到下依次固定于左邊兩個(gè)鋼柱之間，第二橫梁、第二橫向橫梁及各第四橫向橫梁自上到下依次固定于右邊兩個(gè)鋼柱之間；

門架橫梁的兩端分別位于第一橫梁上及第二橫梁上；

第一邊柱上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置與第一橫向橫梁相連接，第二邊柱上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置與第二橫向橫梁相連接，一個(gè)第三橫向橫梁對應(yīng)一個(gè)第一拉壓傳感器、一個(gè)第四橫向橫梁及待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中的一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁，其中，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的左端通過第一拉壓傳感器與第三橫向橫梁相連接，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的右端通過第二拉壓傳感器與第四橫向橫梁相連接。

待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)包括若干層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁，第一邊柱的側(cè)面、中間柱的側(cè)面及第二邊柱的側(cè)面均與各層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的側(cè)面相連接，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁上設(shè)有組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)樓板，第一邊柱、中間柱及第二邊柱均穿過組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)樓板，其中，一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁對應(yīng)一個(gè)第一拉壓傳感器及一個(gè)第二拉壓傳感器，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的左端通過第一拉壓傳感器與鋼門架的左側(cè)相連接，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的右端通過第二拉壓傳感器與鋼門架的右側(cè)相連接。

第一邊柱的下端與第一地梁之間、以及第二邊柱與第三地梁之間均通過鉸接裝置相連接。

中間柱的下端通過第一約束裝置與第二地梁相連接，失效柱的下端通過第二約束裝置與第二地梁相連接。

第二地梁的數(shù)目為兩根。

第一約束裝置包括四個(gè)第一角鋼軌道柱及四個(gè)第一連桿，其中，兩個(gè)第一角鋼軌道柱的下端固定于一個(gè)第二地梁上，另外兩個(gè)第一角鋼軌道柱的下端固定于另一個(gè)第二地梁上，四個(gè)角鋼軌道柱呈矩形分布，四個(gè)第一角鋼軌道柱的上端通過第一固定桿依次相連接，其中，一個(gè)第一連桿對應(yīng)一個(gè)第一角鋼軌道柱，第一連桿的一端與中間柱的側(cè)面相連接，第一連桿的另一端與對應(yīng)第一角鋼軌道柱的上端通過第一萬向球相連接。

第二約束裝置包括四個(gè)第二角鋼軌道柱及四個(gè)第二連桿，其中，兩個(gè)第二角鋼軌道柱的下端固定于一個(gè)第二地梁上，另外兩個(gè)第二角鋼軌道柱的上端固定于另一個(gè)第二地梁上，四個(gè)第二角鋼軌道柱呈矩形分布，四個(gè)第二角鋼軌道柱的上端通過第二固定桿依次相連接，其中，一個(gè)第二連桿對應(yīng)一個(gè)第二角鋼軌道柱，第二連桿的一端與失效柱的下端相連接，第二連桿的另一端與對應(yīng)第二角鋼軌道柱的上端通過第二萬向球相連接。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)裝置包括第一邊柱、第二邊柱及中間柱，其中，第一邊柱的側(cè)面、第二邊柱的側(cè)面及中間柱的側(cè)面均與待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中各層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁的側(cè)面相連接，通過第一穩(wěn)壓千斤頂對第一邊柱施加力的作用，通過第二穩(wěn)壓千斤頂對第二邊柱施加力的作用，通過液壓伺服作動器對中間柱施加力的作用，從而通過第一邊柱及第二邊柱實(shí)現(xiàn)對待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)真實(shí)邊界條件的約束和組合樓板效應(yīng)的考慮，解決試驗(yàn)過程中多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)中樓板的組合效應(yīng)、結(jié)構(gòu)的空腹效應(yīng)、結(jié)構(gòu)跨度不對稱性、結(jié)構(gòu)邊界約束不對稱性以及較難施加荷載的問題。在試驗(yàn)過程中，液壓伺服作動器通過中間柱對待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)施加靜力荷載，同時(shí)通過第一穩(wěn)壓千斤頂及第二穩(wěn)壓千斤頂對待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)的兩側(cè)施加穩(wěn)壓，再通過第一拉壓傳感器及第二拉壓傳感器進(jìn)行待試驗(yàn)的多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)上作用力的檢測，從而實(shí)現(xiàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實(shí)用性極強(qiáng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖；

圖3為本發(fā)明中待試驗(yàn)的組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)7的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中第一約束裝置9的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為鋼門架、2為門架橫梁、31為第一穩(wěn)壓千斤頂、32為第二穩(wěn)壓千斤頂、4為液壓伺服作動器、51為第一橫向橫梁、52為第二橫向橫梁、53為第三橫向橫梁、54為第四橫向橫梁、61為第一水平鉸接裝置、62為第二水平鉸接裝置、71為第一拉壓傳感器、72為第二拉壓傳感器、8為多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)、9為第一約束裝置、10為第二約束裝置、11為鉸接裝置、121為第一地梁、122為第二地梁、123為第三地梁、131為第一邊柱、132為第二邊柱、14為中間柱、15為組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)樓板、16為組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁、17為失效柱、18為第一角鋼軌道柱、19為第一萬向球、20為第一橫梁、21為第二橫梁、22為鋼柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)裝置包括鋼門架1、第一邊柱131、第二邊柱132、中間柱14、失效柱17、門架橫梁2、第一穩(wěn)壓千斤頂31、第二穩(wěn)壓千斤頂32、液壓伺服作動器4、第一地梁121、第二地梁122、第三地梁123、第一水平鉸接裝置61、第二水平鉸接裝置62、若干第一拉壓傳感器71及若干第二拉壓傳感器72；第一邊柱131的側(cè)面、第二邊柱132的側(cè)面及中間柱14的側(cè)面均與待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中各層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的側(cè)面相連接，門架橫梁2的兩端固定于鋼門架1上，第一穩(wěn)壓千斤頂31的底座、液壓伺服作動器4的底座及第二穩(wěn)壓千斤頂32的底座均與門架橫梁2下翼緣的底部相連接，液壓伺服作動器4位于第一穩(wěn)壓千斤頂31與第二穩(wěn)壓千斤頂32之間，液壓伺服作動器4的輸出軸與中間柱14的上端相連接，第一穩(wěn)壓千斤頂31的輸出軸與第一邊柱131的頂部相連接，第二穩(wěn)壓千斤頂32的輸出軸與第二邊柱132的頂部相連接，第一邊柱131的下端與第一地梁121相連接，中間柱14的下端通過失效柱17與第二地梁122相連接，第二邊柱132的下端與第三地梁123相連接，第一邊柱131上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置61與鋼門架1的左側(cè)相連接，第二邊柱132上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置62與鋼門架1的右側(cè)相連接，一個(gè)第一拉壓傳感器71對應(yīng)一個(gè)第二拉壓傳感器72及待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中的一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16，并且待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的左端通過對應(yīng)第一拉壓傳感器71與鋼門架1的左側(cè)相連接，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的右端通過對應(yīng)第二拉壓傳感器72與鋼門架1的右側(cè)相連接。

鋼門架1包括第一橫向橫梁51、第二橫向橫梁52、第一橫梁20、第二橫梁21、若干個(gè)第三橫向橫梁53、若干第四橫向橫梁54及四個(gè)鋼柱22，其中，四個(gè)鋼柱22豎直固定于地面上，且四個(gè)鋼柱22呈矩形分布，第一橫梁20、第一橫向橫梁51及各第三橫向橫梁53自上到下依次固定于左邊兩個(gè)鋼柱22之間，第二橫梁21、第二橫向橫梁52及各第四橫向橫梁54自上到下依次固定于右邊兩個(gè)鋼柱22之間；門架橫梁2的兩端分別位于第一橫梁20上及第二橫梁21上；第一邊柱131上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置61與第一橫向橫梁51相連接，第二邊柱132上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置62與第二橫向橫梁52相連接，一個(gè)第三橫向橫梁53對應(yīng)一個(gè)第一拉壓傳感器71、一個(gè)第四橫向橫梁54及待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中的一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16，其中，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的左端通過第一拉壓傳感器71與第三橫向橫梁53相連接，待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8中組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的右端通過第二拉壓傳感器72與第四橫向橫梁54相連接。

待試驗(yàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8包括若干層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16，第一邊柱131的側(cè)面、中間柱14的側(cè)面及第二邊柱132的側(cè)面均與各層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的側(cè)面相連接，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16上設(shè)有組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)樓板15，第一邊柱131、中間柱14及第二邊柱132均穿過組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)樓板15，其中，一層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16對應(yīng)一個(gè)第一拉壓傳感器71及一個(gè)第二拉壓傳感器72，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的左端通過第一拉壓傳感器71與鋼門架1的左側(cè)相連接，組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)梁16的右端通過第二拉壓傳感器72與鋼門架1的右側(cè)相連接。

第一邊柱131的下端與第一地梁121之間、以及第二邊柱132與第三地梁123之間均通過鉸接裝置11相連接；中間柱14的下端通過第一約束裝置9與第二地梁122相連接，失效柱17的下端通過第二約束裝置10與第二地梁122相連接；第二地梁122的數(shù)目為兩根。

第一約束裝置9包括四個(gè)第一角鋼軌道柱18及四個(gè)第一連桿，其中，兩個(gè)第一角鋼軌道柱18的下端固定于一個(gè)第二地梁122上，另外兩個(gè)第一角鋼軌道柱18的下端固定于另一個(gè)第二地梁122上，四個(gè)角鋼軌道柱呈矩形分布，四個(gè)第一角鋼軌道柱18的上端通過第一固定桿依次相連接，其中，一個(gè)第一連桿對應(yīng)一個(gè)第一角鋼軌道柱18，第一連桿的一端與中間柱14的側(cè)面相連接，第一連桿的另一端與對應(yīng)第一角鋼軌道柱18的上端通過第一萬向球19相連接；第二約束裝置10包括四個(gè)第二角鋼軌道柱及四個(gè)第二連桿，其中，兩個(gè)第二角鋼軌道柱的下端固定于一個(gè)第二地梁122上，另外兩個(gè)第二角鋼軌道柱的上端固定于另一個(gè)第二地梁122上，四個(gè)第二角鋼軌道柱呈矩形分布，四個(gè)第二角鋼軌道柱的上端通過第二固定桿依次相連接，其中，一個(gè)第二連桿對應(yīng)一個(gè)第二角鋼軌道柱，第二連桿的一端與失效柱17的下端相連接，第二連桿的另一端與對應(yīng)第二角鋼軌道柱的上端通過第二萬向球相連接。

在試驗(yàn)時(shí)，通過第一穩(wěn)壓千斤頂31對第一邊柱131施加常壓，通過第二穩(wěn)壓千斤頂32對第二邊柱132施加常壓，同時(shí)液壓伺服作動器4對待試驗(yàn)的多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8施加靜力荷載，實(shí)現(xiàn)多層組合樓板梁柱子結(jié)構(gòu)8抗倒塌性能研究的靜力試驗(yàn)，操作方便，實(shí)用性極強(qiáng)。

以上表述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對發(fā)明的限定，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。