一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置制造方法及圖紙

一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置，屬于房屋建筑工程抗震試驗加載裝置領域。本裝置實現剪切剝離反復加載擬靜力試驗或進行單調加載剪切剝離試驗，并對各類復合墻面、保溫層以及防護層之間連結情況進行測試。由于實驗試件為外墻復合墻體，構件尺寸大，采用螺桿而非其它夾具，能夠實現拆裝方便，試件吊裝翻轉更換快捷，試驗裝置反復使用。通過設置加載端轉換裝置有效地解決了試驗裝置與作動器連接的問題，實現了力與位移實時精準雙控制。本裝置加載端梯形鋼板將力傳遞至加載端鋼梁，通過加載端鋼梁將力傳到試件上，傳力直接均勻，試驗精度高。本裝置設置中間螺桿和邊螺桿實現鋼梁中間與兩端同時受力。

Earthquake shear stripping repeated loading test device

The utility model relates to an earthquake shear peeling repeated loading test device, which belongs to the field of loading device for earthquake resistance test of building engineering. The device realizes shear stripping, repeated loading pseudo static test or monotonic loading shear peeling test, and tests the connection between various composite wall surfaces, insulation layers and protective layers. Because the test specimen is an outer wall composite wall, the size of the component is large, and the screw rod is adopted instead of other clamps, so that the disassembly and assembly is convenient, the lifting, overturning and replacement of the test piece are quick, and the testing device is used repeatedly. By setting the loading end conversion device, the problem of connecting the test device and the actuator is effectively solved, and real time and accurate dual control of force and displacement is realized. The trapezoidal steel plate at the loading end of the device transfers the force to the load end steel beam, and the force is transmitted to the test piece through the end of the loading end beam, and the force is transmitted directly and uniformly, and the testing accuracy is high. The utility model is provided with an intermediate screw rod and a side screw rod to realize the simultaneous force between the middle and the two ends of the steel beam.

【技術實現步驟摘要】
一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置
本專利技術屬于房屋建筑工程抗震試驗加載裝置領域，具體涉及一種建筑外墻復合層剪切剝離反復加載試驗裝置。
技術介紹
建筑外墻常見形式為：建筑外墻外粘貼保溫層，保溫層外粘貼或連接防護層。外墻需滿足結構、圍護、裝飾、保溫、防火等功能。學者對新型墻體、保溫節能、防火性能、耐候性能、新型復合墻體、保溫裝飾一體化等方面均有研究。目前對外墻外保溫抗震性能研究缺乏、試驗設備缺乏，研究數據較少。在水平、豎向以及復合地震作用下，外墻復合層破壞嚴重。震害調查報告表明地震作用下外層復合墻體開裂、起鼓甚至破壞脫落、高空墜落對人們造成了傷亡與財產損失。當前有兩種試驗方法：一種只能實現單向靜力加載，另一種是通過振動臺做動力測試。但兩種方法均不能實現擬靜力滯回試驗，并且第一種方法只能實現單向靜力加載，第二種方法只能進行動力試驗，儀器少，試驗價格昂貴。而本專利技術裝置可以實現剪切剝離反復加載擬靜力試驗，也可進行一次單向加載剪切剝離試驗。本專利技術裝置的核心功能是實現建筑外墻復合層剪切剝離反復加載試驗。本專利技術裝置可為外墻外保溫的抗震性能研究分析、改進工藝、材料、連接等提供真實的數據依據。本專利技術裝置實現加載的基本原理為：模擬地震反復作用下，防護層、保溫層與建筑墻體接觸面剪切滯回受力狀態。集中力模擬地震慣性力作用在防護層中心處。推拉反復作用通過防護層中心傳遞到保溫層以及防護層與保溫層的接觸面和保溫層與建筑墻體的接觸面，實現對外層復合墻體面層的抗震性能進行真實檢測。應用本專利技術裝置已經實際完成了四組實驗驗證。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種有效進行抗震剪切剝離反復加載試驗的測試裝置。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置。該加載試驗裝置包括：固定端鋼梁(1)、邊螺桿(2)、加載端鋼梁(3)、邊桿墊片(4)、邊桿螺母(5)、中桿螺母(6)、中桿墊片(7)、固定端帶孔小鋼板(8)、中間螺桿(9)、加載端帶孔小鋼板(10)、梯形鋼板(11)、第一鋼板(12)第二鋼板(13)、第三鋼板(14)、第四鋼板(15)、帶四孔鋼板(16)。試件設置在固定端鋼梁(1)與加載端鋼梁(3)之間。固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)平行布置；兩個邊螺桿(2)平行布置，并且分別設置在固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側，固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側分別設有邊螺孔，邊螺桿(2)穿過邊螺孔并通過邊桿螺母(5)連接，邊桿螺母(5)與邊螺孔之間設有邊桿墊片(4)。固定端鋼梁(1)、加載端鋼梁(3)和兩個邊螺桿(2)組成矩形框結構。固定端帶孔小鋼板(8)焊接在固定端鋼梁(1)的中間，加載端帶孔小鋼板(10)焊接在加載端鋼梁(3)的中間，固定端帶孔小鋼板(8)和加載端帶孔小鋼板(10)上均設有中間螺孔。中間螺桿(9)穿過中間螺孔且在固定端鋼梁(1)上用中桿螺母(6)固定。中桿螺母(6)與相應的中間螺孔之間設有中桿墊片(7)。梯形鋼板(11)的底面與加載端鋼梁(3)的外側焊接在一起，梯形鋼板(11)的頂面與第一鋼板(12)垂直焊接，梯形鋼板(11)為水平放置，第一鋼板(12)為豎直放置。帶四孔鋼板(16)與第一鋼板(12)平行布置，第三鋼板(14)設置在帶四孔鋼板(16)和第一鋼板(12)之間，第二鋼板(13)和第四鋼板(15)設置在同一水平面，且與第三鋼板(14)相垂直。第一鋼板(12)、第二鋼板(13)、第三鋼板(14)、第四鋼板(15)、帶四孔鋼板(16)焊接組成加載端。固定端帶孔小鋼板(8)和加載端帶孔小鋼板(10)上的中間螺孔設置在加載試件附近，以保證加載力的均勻傳遞，保證受力更合理。第二鋼板(13)與第四鋼板(15)在同一水平位置處。第三鋼板(14)形狀為L形，目的是為保證試件足夠的變形量并保證加載端能與相匹配的作動器良好地連接。帶四孔鋼板(16)上設有的四個螺栓孔的直徑和位置均需與加載作動器的螺栓孔大小位置完全對應，四個螺栓孔的幾何中心即為試件加載合力中心。邊螺桿(2)和中間螺桿(9)兩端均已套絲處理，邊螺桿(2)與中間螺桿(9)必須相互平行，以保證鋼梁中部與兩端同時受力。梯形鋼板(11)需垂直于加載端鋼梁(3)，梯形鋼板(11)必須與邊螺桿(2)和中間螺桿(9)的桿中心軸線在同一平面。與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果。1、本專利技術實現了對各類復合墻體地震作用下剪切剝離反復加載，可以對各類復合墻面、保溫層以及防護層之間連結情況進行測試?？蓱糜诘卣鹱饔孟路磸图虞d試驗，也可用于一次性推、拉測試試驗。2、本專利技術通過設置加載端轉換裝置有效地解決了試驗裝置與作動器連接的問題，實現了力與位移實時精準雙控制。加載端梯形鋼板(11)將力傳遞至加載端鋼梁(3)，通過加載端鋼梁(3)將力傳到試件上，傳力直接均勻，試驗精度高。3、已應用本裝置進行實測驗證。通過抗震剪切剝離反復加載試驗，得到不同試件的實時荷載位移關系滯回曲線，經試驗檢驗，表明應用本裝置試驗過程安全可控，可靠穩定，試驗結果好。4、本裝置同時設置邊螺桿(2)和中間螺桿(9)可以實現鋼梁同步變形、受力均勻。由于實驗試件為外墻復合墻體，構件尺寸大，采用螺桿而非其它夾具，能夠實現拆裝方便，試件吊裝翻轉更換快捷，試驗裝置可反復使用。本裝置通過調整螺桿長度、直徑等方法可以實現不同尺寸試件的加載，擴大裝置應用范圍。5、本裝置經過實例驗證表明：可以實現一片墻體能夠做兩次復合墻體抗震剪切反復滯回試驗，提高試驗效率，節約試驗成本。附圖說明圖1為該抗震剪切剝離反復加載試驗裝置的正視圖。圖2為該抗震剪切剝離反復加載試驗裝置的俯視圖。圖3為該抗震剪切剝離反復加載試驗裝置側視圖及實驗實施圖。圖4建筑外墻復合墻體常用作法示意圖圖中：1.固定端鋼梁2.邊螺桿3.加載端鋼梁4.邊桿墊片5.邊桿螺母6.中桿螺母7.中桿墊片8.固定端帶孔小鋼板9.中間螺桿10.加載端帶孔小鋼板11.梯形鋼板12.第一鋼板13.第二鋼板14.第三鋼板15.第四鋼板16.帶四孔鋼板。具體實施方式如圖1-4所示，本專利技術的具體試驗實施過程如下，由固定端鋼梁(1)與加載端鋼梁(4)將試件(試件結構由墻體結構、保溫層、防護層以及各類連接件組成，常見作法如附圖4所示)夾住，兩根邊螺桿(2)和一根中間螺桿(9)穿過固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的螺孔，緊固試件。帶四孔鋼板(16)與試驗作動器緊密連接后形成加載系統。啟動作動器將推力均勻傳遞到加載端鋼梁(3)，推力完成后逐漸卸荷至零，啟動作動器反向加載，通過加載鋼梁(3)傳力至兩根邊螺桿(2)和一根中間螺桿(9)，并傳力至固定端鋼梁(1)，由固定端鋼梁(1)與試件緊密接觸，實現施加拉力。反復該過程實現抗震剪切剝離反復加載?，F已設計加工完成該試驗裝置，并應用該裝置進行了實驗。實際測試得到了試件的抗震剪切剝離反復加載的荷載變形滯回曲線等試驗結果。以上是本專利技術的一個典型實施例，本專利技術的實施不限于此。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置，其特征在于：該加載試驗裝置包括：固定端鋼梁(1)、邊螺桿(2)、加載端鋼梁(3)、邊桿墊片(4)、邊桿螺母(5)、中桿螺母(6)、中桿墊片(7)、固定端帶孔小鋼板(8)、中間螺桿(9)、加載端帶孔小鋼板(10)、梯形鋼板(11)、第一鋼板(12)第二鋼板(13)、第三鋼板(14)、第四鋼板(15)、帶四孔鋼板(16)；固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)平行布置；兩個邊螺桿(2)平行布置，并且分別設置在固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側，固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側分別設有邊螺孔，邊螺桿(2)穿過邊螺孔并通過邊桿螺母(5)連接，邊桿螺母(5)與邊螺孔之間設有邊桿墊片(4)；試件設置在固定端鋼梁(1)與加載端鋼梁(3)之間；固定端鋼梁(1)、加載端鋼梁(3)和兩個邊螺桿(2)組成矩形框結構；固定端帶孔小鋼板(8)焊接在固定端鋼梁(1)的中間，加載端帶孔小鋼板(10)焊接在加載端鋼梁(3)的中間，固定端帶孔小鋼板(8)和加載端帶孔小鋼板(10)上均設有中間螺孔；中間螺桿(9)穿過中間螺孔且在固定端鋼梁(1)上用中桿螺母(6)固定；中桿螺母(6)與相應的中間螺孔之間設有中桿墊片(7)；梯形鋼板(11)的底面與加載端鋼梁(3)的外側焊接在一起，梯形鋼板(11)的頂面與第一鋼板(12)垂直焊接，梯形鋼板(11)為水平放置，第一鋼板(12)為豎直放置；帶四孔鋼板(16)與第一鋼板(12)平行布置，第三鋼板(14)設置在帶四孔鋼板(16)和第一鋼板(12)之間，第二鋼板(13)和第四鋼板(15)設置在同一水平面，且與第三鋼板(14)相垂直；第一鋼板(12)、第二鋼板(13)、第三鋼板(14)、第四鋼板(15)、帶四孔鋼板(16)焊接組成加載端。...

【技術特征摘要】
1.一種抗震剪切剝離反復加載試驗裝置，其特征在于：該加載試驗裝置包括：固定端鋼梁(1)、邊螺桿(2)、加載端鋼梁(3)、邊桿墊片(4)、邊桿螺母(5)、中桿螺母(6)、中桿墊片(7)、固定端帶孔小鋼板(8)、中間螺桿(9)、加載端帶孔小鋼板(10)、梯形鋼板(11)、第一鋼板(12)第二鋼板(13)、第三鋼板(14)、第四鋼板(15)、帶四孔鋼板(16)；固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)平行布置；兩個邊螺桿(2)平行布置，并且分別設置在固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側，固定端鋼梁(1)和加載端鋼梁(3)的兩側分別設有邊螺孔，邊螺桿(2)穿過邊螺孔并通過邊桿螺母(5)連接，邊桿螺母(5)與邊螺孔之間設有邊桿墊片(4)；試件設置在固定端鋼梁(1)與加載端鋼梁(3)之間；固定端鋼梁(1)、加載端鋼梁(3)和兩個邊螺桿(2)組成矩形框結構；固定端帶孔小鋼板(8)焊接在固定端鋼梁(1)的中間，加載端帶孔小鋼板(10)焊接在加載端鋼梁(3)的中間，固定端帶孔小鋼板(8)和加載端帶孔小鋼板(10)上均設有中間螺孔；中間螺桿(9)穿過中間螺孔且在固定端鋼梁(1)上用中桿螺母(6)固定；中桿螺母(6)與相應的中間螺孔之間設有中桿墊片(7)；梯形鋼板(11)的底面與加載端鋼梁(3)的外側焊接在一起，梯形鋼板(11)的頂面與第一鋼板(12)垂直焊接，梯形鋼板(11)為水平放置，第一鋼板(12)為豎直放置；帶四孔鋼板(16)與第一鋼板(12)平行布置，第三鋼板(14)設置在帶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曹萬林，劉宏波，喬崎云，葉濤萍，趙立東，邊瑾靚，
申請(專利權)人：北京工業大學，
類型：發明
國別省市：北京,11