一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置及其測試方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術屬于鋼筋混凝土建筑測試的技術領域，尤其涉及到一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置包括外部框架固定裝置、試件加載裝置和數據采集系統(tǒng)，將梁柱節(jié)點試件安裝在試件加載裝置上，通過控制器控制液壓油源調節(jié)豎向作動器的豎向移動行程，使梁柱節(jié)點試件處于未加載狀態(tài)放置；通過電腦設計參數通過控制器控制千斤頂及豎向作動器向梁柱節(jié)點試件施加載荷，按要求進行加載測試，直至試件破壞，并多通道應變采集儀采集試驗過程中梁柱節(jié)點試件所承受的豎向力P(t)和產生的豎向位移S(t)，繪制梁柱節(jié)點試件的滯回曲線，分析滯回性能。本發(fā)明專利技術的梁端加載方式，在模擬地震作用的同時，可以研究梁端的塑性鉸和核心區(qū)抗剪情況，意義重大。

Beam column joint end loading test device and testing method thereof

The invention belongs to the technical field of reinforced concrete test, in particular to a beam column beam loading test device includes an external frame fixing device, loading device and a data acquisition system, the beam column joints installed in the specimen loading device, the controller controls the hydraulic oil source for vertical adjustment dynamic vertical travel of the beam column joint specimens in the non loaded state placed; through the computer design parameters by the controller and the actuator to the vertical jack beam column joints under the applied load and load test according to the requirements, until the specimen breaks, beam column joints and multi channel strain acquisition instrument acquisition test in the process of specimen vertical force P (T) and vertical displacement produced by S (T), drawing of beam column joints of hysteretic curves, hysteretic performance analysis. The beam end loading method of the invention can study the plastic hinge and the shear resistance of the core zone at the same time of simulating the earthquake action, and has great significance.

【技術實現步驟摘要】
一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置及其測試方法
本專利技術屬于鋼筋混凝土建筑測試的
，尤其涉及到一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置及其測試方法。
技術介紹
在土木工程領域，梁柱節(jié)點的力學性能的研究中，滯回性能的測試十分重要。含有梁柱節(jié)點的建筑結構中，節(jié)點的受力性能往往是比較薄弱的，滯回性能可以反映整個結構的抗震性能，梁柱節(jié)點的滯回性能的測量可以反映出梁柱節(jié)點的變形能力、延性和耗能能力。目前對于梁柱節(jié)滯回性能的研究主要采用擬靜力試驗，擬靜力試驗可以模擬地震作用下節(jié)點試件的抗震性能，但是，大多數的擬靜力試驗所采用的加載方式是柱端加載，柱端加載的擬靜力試驗主要研究的是柱端的塑性鉸，從單一方面的柱端不能完整的表現出節(jié)點在地震作用下的抗震性能。本專利技術的梁端加載方式，在模擬地震作用的同時，可以研究梁端的塑性鉸和核心區(qū)抗剪，彌補了長期以來單純的柱端加載情況下的節(jié)點滯回性能的研究，能夠更加完整地研究節(jié)點的抗震性能，對于節(jié)點抗震性能的研究具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術針對當前梁柱節(jié)滯回性能的研究中采用擬靜力試驗中單一的梁柱節(jié)點的柱端加載方法存在的缺陷，提供了一種梁端加載裝置，在模擬地震作用的同時，可以研究梁端的塑性鉸和核心區(qū)抗剪的情況的一種梁柱節(jié)點梁端加載裝置及測試方法。本專利技術解決上述技術問題的技術方案如下：一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，包括外部框架固定裝置、試件加載裝置和數據采集系統(tǒng)，所述外部框架固定裝置包括工字型鋼梁承臺、工字型橫梁、工字型第一立柱和工字型第二立柱，所述工字型鋼梁承臺與所述工字型橫梁平行設置，所述工字型第一立柱和工字型第二立柱的下端垂直固定連接在所述工字型鋼梁承臺的兩端上，所述工字型第一立柱和工字型第二立柱的上端垂直固定連接在所述工字型橫梁的兩端上；所述試件加載裝置包括設置在所述工字型橫梁中部的千斤頂和兩個對稱設置在所述千斤頂兩側的豎向作動器,所述工字型鋼梁承臺和工字型橫梁之間設置有梁柱節(jié)點試件，所述梁柱節(jié)點試件下端通過小球鉸活動設置在所述工字型鋼梁承臺的中部，所述梁柱節(jié)點試件上端通過小球鉸活動連接著所述千斤頂的下端上，兩個所述豎向作動器的下端分別通過大球鉸活動連接在所述梁柱節(jié)點試件兩側橫梁上，兩個所述豎向作動器的上端分別通過大球鉸活動連接在所述工字型橫梁上；所述數據采集系統(tǒng)包括控制器、多通道應變采集儀和電腦,所述控制器和多通道應變采集儀分別通過四芯導線(20)線路連接所述電腦；所述豎向作動器通過作動器專用油管連接著液壓油源,所述液壓油源通過四芯導線線路連接所述控制器，所述千斤頂通過線路連接控制器，所述千斤頂上設置有豎向荷載傳感器，所述豎向荷載傳感器通過線路連接所述多通道應變采集儀。利用千斤頂與豎向荷載傳感器共同工作，能夠通過控制器準確地給梁柱節(jié)點試件施加試驗所需的軸壓比。通過設置一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，完成模擬地震作用的同時，可以研究梁端的塑性鉸和核心區(qū)抗剪的情況。進一步：所述梁柱節(jié)點試件的上、下端均通過試件固定座固定連接所述小球鉸，設置試件固定座便于安裝試件。進一步：與所述梁柱節(jié)點試件下端活動連接的小球鉸通過高強螺栓固定連接在所述工字型鋼梁承臺上。進一步：所述豎向作動器上端的大球鉸通過錨固螺栓桿貫穿連接在所述工字型橫梁上；所述梁柱節(jié)點試件兩側橫梁的上、下兩側均貼合設置有鋼夾板一，所述豎向作動器下端的大球鉸通過錨固螺栓桿貫穿兩塊所述鋼夾板一固定連接著所述梁柱節(jié)點試件的兩側橫梁。進一步：所述千金頂的上端設有兩塊鋼夾板二，所述兩塊鋼夾板二之間設有滾軸，所述兩塊鋼夾板二通過鋼片連接件固定連接，所述千金頂的上端與下方的鋼夾板二固定連接，上方的鋼夾板二通過鋼掛鉤固定連接在所述工字型橫梁的中部。采用千斤頂配合使用帶有滾軸的鋼夾板，可以模擬可動鉸支座，達到試驗需求。本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置的工作原理為：將梁柱節(jié)點試件安裝在試件加載裝置上，通過控制器控制液壓油源調節(jié)豎向作動器的豎向移動行程，使梁柱節(jié)點試件處于未加載狀態(tài)放置；按測試要求通過控制器控制千斤頂向梁柱節(jié)點試件施加載荷，通過豎向荷載傳感器測量施加到梁柱節(jié)點試件的載荷值，使梁柱節(jié)點試件在達到測試要求的軸壓比；在電腦中通過軟件設置參數，通過控制器控制液壓油源驅動兩個豎向作動器,分別對兩個豎向作動器施加相反方向的荷載至預定值，然后在電腦上通過軟件設置參數，使得兩個豎向作動器分別向兩個不同的方向同時往復加載，并逐級增加荷載值，加載值達到計算的屈服荷載的3/4后，開始第二循環(huán)，加載到屈服荷載，以后以位移控制加載，即以梁端屈服位移的倍數逐級加載，直至試件破壞，并多通道應變采集儀采集試驗過程中梁柱節(jié)點試件所承受的豎向力P(t)和產生的豎向位移S(t)；根據試驗過程中所記錄的豎向力P(t)與豎向力作用點的豎向位移S(t)，繪制出梁柱節(jié)點試件的滯回曲線，分析梁柱節(jié)點試件的滯回性能。本專利技術的另一目的是這樣實現的，利用一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置進行梁柱節(jié)點試件加載測試的方法，按以下步驟進行：S1：將所述梁柱節(jié)點試件安裝在所述試件加載裝置上，通過控制器控制液壓油源調節(jié)所述豎向作動器的豎向移動行程，使所述梁柱節(jié)點試件處于未加載狀態(tài)放置；S2：按測試要求通過控制器控制千斤頂向所述梁柱節(jié)點試件施加載荷，通過豎向荷載傳感器測量施加到所述梁柱節(jié)點試件的載荷值，使所述梁柱節(jié)點試件在達到測試要求的軸壓比；S3：在電腦中通過軟件設置參數，通過控制器控制液壓油源驅動兩個豎向作動器,分別對兩個豎向作動器施加相反方向的荷載至預定值，然后在電腦上通過軟件設置參數，使得所述兩個豎向作動器分別向兩個不同的方向同時往復加載，并逐級增加荷載值，加載值達到計算的屈服荷載的3/4后，開始第二循環(huán)，加載到屈服荷載，以后以位移控制加載，即以梁端屈服位移的倍數逐級加載，直至試件破壞，并所述多通道應變采集儀采集試驗過程中所述梁柱節(jié)點試件所承受的豎向力P(t)和產生的豎向位移S(t)；S4：根據試驗過程中所記錄的豎向力P(t)與豎向力作用點的豎向位移S(t)，繪制出梁柱節(jié)點試件的滯回曲線。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：1、本專利技術的梁端加載方式，在模擬地震作用的同時，可以研究梁端的塑性鉸和核心區(qū)抗剪，彌補了長期以來單純的柱端加載情況下的節(jié)點滯回性能的研究，能夠更加完整地研究節(jié)點的抗震性能，對于節(jié)點抗震性能的研究具有重要意義。2、利用千斤頂與豎向荷載傳感器共同工作，能夠準確地給梁柱節(jié)點試件施加試驗所需的軸壓比。3、千斤頂與頂面放置帶滾軸的鋼夾板共同作用，模擬可動鉸支座。附圖說明圖1為本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置的整體裝置圖；圖2為本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置的加載裝置未固定梁柱節(jié)點試件的結構示意圖；圖3為本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置中液壓油源和數據采集系統(tǒng)的結構示意圖；圖4為本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置中梁柱節(jié)點試件的固定示意圖；圖5為本專利技術一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置中梁柱節(jié)點試件的梁端豎向力和位移滯回曲線圖附圖中，各標號所代表的部件列表如下：1、工字型鋼梁承臺，2、工字型橫梁，3、工字型第一立柱，4、工字型第二立柱，5、錨固螺旋桿，6、鋼掛鉤，7、高強螺栓，8、鋼片連接件，9、鋼夾板一，10、豎向作動器，11、鋼夾板二，12、千斤頂，13、豎向荷載傳感器，14、小球鉸，1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，其特征在于：包括外部框架固定裝置、試件加載裝置和數據采集系統(tǒng)，所述外部框架固定裝置包括工字型鋼梁承臺(1)、工字型橫梁(2)、工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)，所述工字型鋼梁承臺(1)與所述工字型橫梁(2)平行設置，所述工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)的下端垂直固定連接在所述工字型鋼梁承臺(1)的兩端上，所述工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)的上端垂直固定連接在所述工字型橫梁(2)的兩端上；所述試件加載裝置包括設置在所述工字型橫梁(2)中部的千斤頂(12)和兩個對稱設置在所述千斤頂(12)兩側的豎向作動器(10),所述工字型鋼梁承臺(1)和工字型橫梁(2)之間設置有梁柱節(jié)點試件，所述梁柱節(jié)點試件下端通過小球鉸(14)活動設置在所述工字型鋼梁承臺(1)的中部，所述梁柱節(jié)點試件上端通過小球鉸(14)活動連接著所述千斤頂(12)的下端，兩個所述豎向作動器(10)的下端分別通過大球鉸(15)活動連接在所述梁柱節(jié)點試件兩側橫梁上，兩個所述豎向作動器(10)的上端分別通過大球鉸(15)活動連接在所述工字型橫梁(2)上；所述數據采集系統(tǒng)包括控制器(18)、多通道應變采集儀(19)和電腦(17),所述控制器(18)和多通道應變采集儀(19)分別通過四芯導線(20)線路連接所述電腦(17)；所述豎向作動器(10)通過作動器專用油管(22)連接著液壓油源(21),所述液壓油源(21)通過四芯導線(20)線路連接所述控制器(18)，所述千斤頂(12)通過線路連接控制器(18)，所述千斤頂(12)上設置有豎向荷載傳感器(13)，所述豎向荷載傳感器(13)通過線路連接所述多通道應變采集儀(19)。...

【技術特征摘要】
1.一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，其特征在于：包括外部框架固定裝置、試件加載裝置和數據采集系統(tǒng)，所述外部框架固定裝置包括工字型鋼梁承臺(1)、工字型橫梁(2)、工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)，所述工字型鋼梁承臺(1)與所述工字型橫梁(2)平行設置，所述工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)的下端垂直固定連接在所述工字型鋼梁承臺(1)的兩端上，所述工字型第一立柱(3)和工字型第二立柱(4)的上端垂直固定連接在所述工字型橫梁(2)的兩端上；所述試件加載裝置包括設置在所述工字型橫梁(2)中部的千斤頂(12)和兩個對稱設置在所述千斤頂(12)兩側的豎向作動器(10),所述工字型鋼梁承臺(1)和工字型橫梁(2)之間設置有梁柱節(jié)點試件，所述梁柱節(jié)點試件下端通過小球鉸(14)活動設置在所述工字型鋼梁承臺(1)的中部，所述梁柱節(jié)點試件上端通過小球鉸(14)活動連接著所述千斤頂(12)的下端，兩個所述豎向作動器(10)的下端分別通過大球鉸(15)活動連接在所述梁柱節(jié)點試件兩側橫梁上，兩個所述豎向作動器(10)的上端分別通過大球鉸(15)活動連接在所述工字型橫梁(2)上；所述數據采集系統(tǒng)包括控制器(18)、多通道應變采集儀(19)和電腦(17),所述控制器(18)和多通道應變采集儀(19)分別通過四芯導線(20)線路連接所述電腦(17)；所述豎向作動器(10)通過作動器專用油管(22)連接著液壓油源(21),所述液壓油源(21)通過四芯導線(20)線路連接所述控制器(18)，所述千斤頂(12)通過線路連接控制器(18)，所述千斤頂(12)上設置有豎向荷載傳感器(13)，所述豎向荷載傳感器(13)通過線路連接所述多通道應變采集儀(19)。2.根據權利要求1所述的一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，其特征在于：所述梁柱節(jié)點試件的上、下端均通過試件固定座(16)固定連接所述小球鉸(14)。3.根據權利要求1所述的一種梁柱節(jié)點梁端加載測試裝置，其特征在于：與所述梁柱節(jié)點試件下端活動連接的小球鉸(14)通過高強螺栓(7)固定連接在所述工字型鋼梁承臺(1)上。4.根據權...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊曌，劉勇，李佳佳，呂偉，包亮，王宜，溫曉暉，
申請(專利權)人：武漢科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北,42