一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內設置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數據采集系統(tǒng)，本實用新型測試裝置水平荷載采用作動器進行加載，可靈活調節(jié)作動器的行程，在加載過程中通過電腦實現(xiàn)高精度控制，同時在試件底部設置底座和壓梁，可有效防止試驗過程中試件發(fā)生移動，測試精度高；本實用新型測試裝置拆卸和組裝方便、安全和可靠，并且克克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點端板受力不均勻的難題。
【專利說明】
一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置
技術領域
[0001]本實用新型的屬于電力行業(yè)變電構架節(jié)點領域，具體涉及一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置。
【背景技術】
[0002]電力行業(yè)工程領域中，研究人字柱節(jié)點的抗壓彎靜力和滯回性能非常重要。在變電構架中，大部分主體結構為人字柱節(jié)點，而人字柱節(jié)點往往是整體結構中的薄弱地方，其靜力和滯回性能的好壞對整個變電構架的抗震性能有很大影響，準確測量人字柱節(jié)點的抗拉壓彎靜力和滯回性能對評價人字柱節(jié)點的延性、變性能力以及耗能具有重要意義。
[0003]目前，大部分裝置主要集中在人字柱節(jié)點的抗壓彎靜力性能方面，主要采用千斤頂施加水平力，誤差較大，并且人字柱柱頭水平和豎向荷載分布不均勻，而本實用新型將下翼緣焊有兩個工字型梁的加載頭通過高強螺栓與人字柱頂部端板連接，并將加載頭的一端與MTS水平作動器連接來研究人字柱抗壓彎靜力和滯回性能，本實用新型克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點端板受力不均勻的難題，首先，通過放大器給固定在平行于水平作動器的反力梁上的千斤頂提供豎向荷載，豎向荷載通過加載頭兩端平行于鋼筋混凝土反力墻的工字梁傳遞給人字柱頂部端板的兩邊，使人字柱節(jié)點頂部端部的受力更接近于現(xiàn)實工程。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，克服了千斤頂提供水平力誤差較大和完成人字柱節(jié)點滯回研究的難題，該試驗裝置拆卸和組裝方便，并且安全、可靠。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內設置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數據采集系統(tǒng)；
[0006]所述外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻上的反力鋼框架，反力鋼框架固定在地面上；
[0007]所述試件加載裝置包括加載頭，加載頭橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻鉸接的水平作動器，水平作動器用于提供橫向力，水平作動器上設置有水平荷載傳感器，加載頭上部設置有千斤頂，千斤頂通過滑動機構固定在其上部的水平反力梁上，千斤頂通過放大器提供豎向，千斤頂上設置有豎向荷載傳感器，水平反力梁兩側均設置有豎向反力梁；
[0008]所述試件固定裝置包括固定在底面上的底座，底座上設置有壓梁；
[0009]所述數據采集系統(tǒng)包括通過第一油管連接水平作動器的第一液壓油源，以及通過第二油管連接千斤頂的第二液壓油源，第一液壓油源和第二液壓油源通過導線連接控制器，控制器通過導線連接電腦，電腦通過導線連接多通道應變采集儀，多通道應變采集儀通過傳感器導線連接豎向荷載傳感器和水平荷載傳感器。
[0010]所述千斤頂采用油壓千斤頂，放大器包括設置在油壓千斤頂上的杠桿，杠桿的一端設置有重量塊放置吊籃。
[0011]所述滑動機構包括在水平反力梁上下兩側設置的鋼板，兩個鋼板間通過長絲螺桿連接，鋼板與水平反力梁間設置有滾輪裝置。
[0012]所述水平作動器的一端連接有大球鉸，另一端設置有小球鉸，大球鉸通過高強螺栓固定在鋼筋混凝土反力墻上，小球鉸通過高強螺栓固定在加載頭的側面上。
[0013]所述反力鋼框架通過八個第一地腳螺栓固定在地面上，底座通過若干第二地腳螺栓固定在地面上。
[0014]人字柱節(jié)點試件一端通過高強螺栓固定在加載頭上，另一端通過高強螺栓固定在底座上。
[0015]所述導線為四芯導線。
[0016]所述水平作動器內設置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應變采集儀。
[0017]所述豎向反力梁通過高強螺栓固定在反力鋼框架上。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型測試裝置水平荷載采用作動器進行加載，可靈活調節(jié)作動器的行程，在加載過程中通過電腦實現(xiàn)高精度控制，同時在試件底部設置底座和壓梁，可有效防止試驗過程中試件發(fā)生移動，測試精度高;本實用新型測試裝置拆卸和組裝方便、安全和可靠，并且克克服了千斤頂提供水平力誤差較大和人字柱節(jié)點端板受力不均勻的難題。
[0019]進一步的，本實用新型的水平作動器內設置有位移傳感器，能夠在采集水平荷載的同時采集水平位移。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的正面圖；
[0021 ]圖2為本實用新型數據采集系統(tǒng)的示意圖；
[0022]圖3為本實用新型的底座不意圖；
[0023]圖4為本實用新型的加載頭不意圖；
[0024]圖5為本實用新型的放大器示意圖；
[0025]圖6為本實用新型第二液壓油源的示意圖；
[0026]圖7為本實用新型的整體結構示意圖。
[0027]其中，I為鋼筋混凝土反力墻、2為反力鋼框架、3為加載頭、4為水平作動器、5為千斤頂、6為滾輪裝置、7為水平反力梁、8為豎向反力梁、9為壓梁、10為高強螺栓、111為第一地腳螺栓、112為第二地腳螺栓、12為底座、13為大球鉸、14為水平荷載傳感器、15為小球鉸、16為第一液壓油源、17為第一油管、18為導線、19為控制器、20為電腦、21為傳感器導線、22為多通道應變采集儀、23為人字柱節(jié)點試件、24為第二液壓油源、25為第二油管、26為重量塊放置吊籃、27為豎向荷載傳感器、28為油壓千斤頂、29為杠桿、30為鋼板、31為長絲螺桿。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0029]參見圖1至圖7，本實用新型包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內設置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數據采集系統(tǒng)；
[0030]外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻I上的反力鋼框架2，反力鋼框架2固定在地面上；
[0031]試件加載裝置包括加載頭3，加載頭3橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻I鉸接的水平作動器4，水平作動器4用于提供橫向力，水平作動器4上設置有水平荷載傳感器14，加載頭3上部設置有千斤頂5，千斤頂5通過滑動機構固定在其上部的水平反力梁7上，千斤頂5通過放大器提供豎向，千斤頂5上設置有豎向荷載傳感器27，水平反力梁7兩側均設置有豎向反力梁8，豎向反力梁8通過高強螺栓10固定在反力鋼框架2上，水平作動器4的一端連接有大球鉸13，另一端設置有小球鉸15，大球鉸13通過高強螺栓10固定在鋼筋混凝土反力墻I上，小球鉸15通過高強螺栓10固定在加載頭3的側面上，水平作動器4內設置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應變采集儀22;
[0032]試件固定裝置包括固定在底面上的底座12，底座12上設置有壓梁9，反力鋼框架2通過八個第一地腳螺栓111固定在地面上，底座12通過若干第二地腳螺栓112固定在地面上，人字柱節(jié)點試件23—端通過高強螺栓10固定在加載頭3上，另一端通過高強螺栓10固定在底座12上；
[0033]數據采集系統(tǒng)包括通過第一油管17連接水平作動器4的第一液壓油源16，以及通過第二油管25連接千斤頂5的第二液壓油源24，第一液壓油源16和第二液壓油源24通過導線18連接控制器19，控制器19通過導線18連接電腦20，電腦20通過導線18連接多通道應變采集儀22，多通道應變采集儀22通過傳感器導線21連接豎向荷載傳感器27和水平荷載傳感器14。
[0034]滑動機構包括在水平反力梁7上下兩側設置的鋼板30，兩個鋼板30間通過長絲螺桿31連接，鋼板31與水平反力梁7間設置有滾輪裝置6。
[0035]優(yōu)選的，千斤頂5采用油壓千斤頂28，放大器包括設置在油壓千斤頂28上的杠桿29，杠桿29的一端設置有重量塊放置吊籃26。
[0036]優(yōu)選的，導線18為四芯導線。
[0037]本實用新型的測試方法如下:
[0038]第一步:將鋼筋混凝土反力墻I通過預埋地基與地面形成一個整體，再將反力鋼框架2通過八個第一地腳螺栓111固定在地面上；
[0039]第二步:將底座12通過壓梁9和第二地腳螺栓112固定在地面上，并將人字柱節(jié)點試件23通過高強螺栓10固定在底座12上，同時將人字柱節(jié)點試件23的頂部端板通過高強螺栓10與加載頭3連接；
[0040]第三步:將水平作動器4的一端通過大球鉸13和高強螺栓10與鋼筋混凝土反力墻I連接，通過電腦20和控制器19調節(jié)水平作動器4的行程到合適的位置，然后將水平作動器4的另一端通過另一小球鉸15和高強螺栓10連接于加載頭3的中間，同時將加載頭3的另一端通過高強螺栓10與人字柱節(jié)點試件23的頂部端板連接，把水平作動器4通過第一油管17與第一液壓油源16連接，并將第一液壓油源16、控制器19、多通道應變采集儀22、電腦20通過四芯導線18連接，再將水平荷載傳感器14通過四芯導線18連接到多通道應變采集儀22上；
[0041]第四步:當需要測試時，通過放大器給千斤頂5施加相應的豎向力，通過電腦20和控制器19按照水平荷載加載制度控制水平作動器施加水平力，直至試件破壞，并通過電腦20和多通道應變采集儀22采集試驗過程中的水平P(t)和位移S(t)；
[0042]第五步:根據試驗過程中所記錄的水平力P(t)與水平力作用點處的水平位移S(t)，繪出法蘭節(jié)點試件的荷載-位移曲線。
【主權項】
1.一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，包括外部框架固定裝置，外部框架固定裝置內設置有試件加載裝置，試件加載裝置下部設置有試件固定裝置，試件加載裝置連接數據采集系統(tǒng)； 所述外部框架固定裝置包括固定在鋼筋混凝土反力墻(I)上的反力鋼框架(2)，反力鋼框架(2)固定在地面上； 所述試件加載裝置包括加載頭(3)，加載頭(3)橫向鉸接有與鋼筋混凝土反力墻(I)鉸接的水平作動器(4)，水平作動器(4)用于提供橫向力，水平作動器(4)上設置有水平荷載傳感器(14)，加載頭(3)上部設置有千斤頂(5)，千斤頂(5)通過滑動機構固定在其上部的水平反力梁(7)上，千斤頂(5)通過放大器提供豎向，千斤頂(5)上設置有豎向荷載傳感器(27)，水平反力梁(7)兩側均設置有豎向反力梁(8); 所述試件固定裝置包括固定在底面上的底座(12)，底座(12)上設置有壓梁(9); 所述數據采集系統(tǒng)包括通過第一油管(17)連接水平作動器(4)的第一液壓油源(16)，以及通過第二油管(25)連接千斤頂(5)的第二液壓油源(24)，第一液壓油源(16)和第二液壓油源(24)通過導線(18)連接控制器(19)，控制器(19)通過導線(18)連接電腦(20)，電腦(20)通過導線(18)連接多通道應變采集儀(22)，多通道應變采集儀(22)通過傳感器導線(21)連接豎向荷載傳感器(27)和水平荷載傳感器(14)。2.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述千斤頂(5)采用油壓千斤頂(28)，放大器包括設置在油壓千斤頂(28)上的杠桿(29)，杠桿(29)的一端設置有重量塊放置吊籃(26)。3.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述滑動機構包括在水平反力梁(7)上下兩側設置的鋼板(30)，兩個鋼板(30)間通過長絲螺桿(31)連接，鋼板(30)與水平反力梁(7)間設置有滾輪裝置(6)。4.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述水平作動器(4)的一端連接有大球鉸(13)，另一端設置有小球鉸(15)，大球鉸(13)通過高強螺栓(10)固定在鋼筋混凝土反力墻(I)上，小球鉸(15)通過高強螺栓(10)固定在加載頭(3)的側面上。5.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述反力鋼框架(2)通過八個第一地腳螺栓(111)固定在地面上，底座(12)通過若干第二地腳螺栓(112)固定在地面上。6.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，人字柱節(jié)點試件(23)—端通過高強螺栓(10)固定在加載頭(3)上，另一端通過高強螺栓(10)固定在底座(12)上。7.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述導線(18)為四芯導線。8.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述水平作動器(4)內設置有位移傳感器，位移傳感器連接多通道應變采集儀(22)。9.根據權利要求1所述的一種人字柱節(jié)點雙向荷載共同作用性能測試裝置，其特征在于，所述豎向反力梁(8)通過高強螺栓(10)固定在反力鋼框架(2)上。
【文檔編號】G01M99/00GK205642868SQ201620446791
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】楊俊芬, 閆西峰, 陳雷, 胡盼盼, 姚遠東
【申請人】西安建筑科技大學