專利名稱:建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于建筑幕墻抗震性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)是建筑幕墻的抗震性能測(cè)試的重要方法,具體做法為設(shè)計(jì)一個(gè)框架來(lái)模擬主體結(jié)構(gòu),選取典型的幕墻試驗(yàn)單元安裝在框架上,然后將框架固定于模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面,加載具有典型包絡(luò)意義的多維多模式地震動(dòng),檢測(cè)其抗震性能。按照作用機(jī)理區(qū)分,多維多模式地震動(dòng)包括三維加速度作用、平面內(nèi)水平位移作用和平面內(nèi)豎向 位移作用。實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑幕墻的多維多模式地震動(dòng)加載有一定困難框架剛度偏大,對(duì)幕墻單元加載的位移作用就不能達(dá)到要求;框架剛度偏小,則對(duì)幕墻單元加載的加速度作用偏小。目前,建筑幕墻的模擬地震振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)以加速度作用加載為主,尚無(wú)試驗(yàn)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)多維多模式地震動(dòng)加載。這樣使得建筑幕墻抗震性能測(cè)試和評(píng)價(jià)技術(shù)不完善,被測(cè)建筑幕墻缺乏安全性依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有試驗(yàn)裝置無(wú)法同時(shí)模擬建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)加載的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單,操作便捷,可實(shí)現(xiàn)多維多模式地震動(dòng)加載的建筑幕墻抗震性能試驗(yàn)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,由三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I、鋼結(jié)構(gòu)框架2、水平位移加載剛架3、豎向位移加載剛架4、豎向位移加載反力梁5、第一連接板6、第二連接板7、第三連接板8和內(nèi)螺紋套筒9組成,其中
鋼結(jié)構(gòu)框架2包括若干個(gè)豎直方向布置的鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I和位于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I上的鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿2. 2 ;鋼結(jié)構(gòu)框架2固定于三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I臺(tái)面上;水平位移加載剛架3由水平位移加載剛架橫梁3. I、水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3組成,水平位移加載剛架橫梁3. I的兩端分別連接水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3 ;水平位移加載剛架3水平布置位于鋼結(jié)構(gòu)框架2下部一側(cè),通過(guò)可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I連接,水平位移加載剛架橫梁3. I的翼緣處開(kāi)有圓孔,水平位移加載剛架橫梁3. I的圓孔處通過(guò)螺栓與開(kāi)有圓孔的第一連接板6連接,第一連接板6置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I外側(cè),第二連接板7置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I內(nèi)側(cè),水平位移加載剛架3通過(guò)開(kāi)有圓孔的第二連接板7抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I ;
豎向位移加載剛架4由兩根豎向位移加載剛架橫梁4. I和兩根豎向位移加載剛架端立柱4. 2連接組成的框架結(jié)構(gòu);豎向位移加載剛架4位于鋼結(jié)構(gòu)框架2中上部一側(cè),通過(guò)可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I連接;所述豎向位移加載剛架橫梁4. I的翼緣處與開(kāi)圓孔的第三連接板8焊接,將兩塊第三連接板8分別置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I的內(nèi)、夕卜偵牝通過(guò)固定螺桿11對(duì)穿兩塊第三連接板8的圓孔,采用螺母11. I擰緊,使豎向位移加載剛架4抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I ;
豎向位移加載反力梁5橫梁的翼緣處與開(kāi)圓孔的第四連接板焊接,并通過(guò)另一塊開(kāi)圓孔的第四連接板抱箍于兩個(gè)豎向位移加載剛架橫梁之間的鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I上。本發(fā)明中,所述豎向位移加載剛架橫梁4. I的腹板開(kāi)有圓孔,所述圓孔處焊接有內(nèi)螺紋套筒9焊接,并焊接加勁板。本發(fā)明中,水平位移加載剛架3通過(guò)固定螺桿11對(duì)穿第一連接板6和第二連接板7的圓孔,采用螺母11. I擰緊,使水平位移加載剛架3抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I。本發(fā)明中,所述內(nèi)螺紋套筒9通過(guò)豎向位移加載螺桿13固定于豎向位移加載剛架橫梁4. I上。
本發(fā)明中,所述水平位移加載剛架左端立柱3. I和水平位移加載剛架右端立柱
3.2分別通過(guò)長(zhǎng)螺桿與鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿2. 2連接。本發(fā)明中,所述豎向位移加載螺桿13頭端抵緊豎向位移加載反應(yīng)力梁5的橫梁翼緣。本發(fā)明的有益效果是可以實(shí)現(xiàn)建筑幕墻的多維多模式地震動(dòng)加載;構(gòu)造簡(jiǎn)單,操作便捷、安全;可以實(shí)現(xiàn)水平位移和豎向位移的反復(fù)加載。
圖I為本發(fā)明的三維示意圖。圖2為本發(fā)明的前視圖。圖3為水平位移加載剛架前視圖。圖4為豎向位移加載剛架前視圖。圖5為圖3的I-I剖視圖。圖6為圖3的II-II剖視圖。圖7為圖4的III-III剖視圖。圖8為圖4的IV-IV剖視圖。圖中標(biāo)號(hào)1為三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái),2為鋼結(jié)構(gòu)框架,2. I為鋼結(jié)構(gòu)框架柱,2. 2為鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿,3為水平位移加載剛架,3. I為水平位移加載剛架橫梁,3. 2為水平位移加載剛架左端立柱,3. 3為水平位移加載剛架右端立柱,4為豎向位移加載剛架,
4.I為豎向位移加載剛架橫梁,4. 2為豎向位移加載剛架端立柱,5為豎向位移加載反力梁,6為第一連接板,7為第二連接板,8為第三連接板,9為內(nèi)螺紋套筒,10為螺栓,10. I為固定螺栓10的螺母,11為螺桿,11. I為固定螺桿11的螺母,12為水平位移加載螺桿,12. I為水平位移加載螺桿12的左端外側(cè)螺母,12. 2為水平位移加載螺桿的左端內(nèi)側(cè)螺母,12. 3為水平位移加載螺桿的右端外側(cè)螺母,12. 4為水平位移加載螺桿的右端內(nèi)側(cè)螺母,13為豎向位移加載螺桿。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例I
本發(fā)明提出的一種建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,由三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I、鋼結(jié)構(gòu)框架2、水平位移加載剛架3、豎向位移加載剛架4、豎向位移加載反力梁5、第一連接板6、第二連接板7、第三連接板8、內(nèi)螺紋套筒9、螺栓10、螺桿11、水平位移加載螺桿12、豎向位移加載螺桿13和相應(yīng)的螺母組成。其中鋼結(jié)構(gòu)框架2固定于三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I臺(tái)面,水平位移加載剛架3通過(guò)可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I連接,豎向位移加載剛架4通過(guò)可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I連接。所述三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I實(shí)現(xiàn)三維加速度作用加載。所述水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣開(kāi)長(zhǎng)圓孔,通過(guò)螺栓與所開(kāi)的圓孔和帶有長(zhǎng)圓孔的第一連接板6連接,并通過(guò)另一塊開(kāi)圓孔的第二連接板7抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I。所述水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3通過(guò)長(zhǎng)螺桿與鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿2. 2連接。所述豎向位移加載剛架橫梁4. I翼緣與開(kāi)圓孔的第三連接板8焊接,并通過(guò)另一塊開(kāi)圓孔的第三連接板8抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I。所述豎向位移加載反力梁5橫梁翼緣與開(kāi)圓孔的第四連接板焊接,并通過(guò)另一塊開(kāi)圓孔的第四連接板抱箍于豎向位移加載剛架的上、下兩個(gè) 橫梁的鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I。如圖I所示,鋼結(jié)構(gòu)框架2固定于三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)I臺(tái)面,三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)三維加速度作用加載。如圖2、圖3和圖4所示,水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣開(kāi)長(zhǎng)圓孔,通過(guò)固定螺栓10和螺母10. I與開(kāi)圓孔和長(zhǎng)圓孔的第一連接板6連接,并使水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣的長(zhǎng)圓孔中心與第一連接板6的長(zhǎng)圓孔中心重合;將第一連接板6置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I外側(cè),將開(kāi)圓孔的第二連接板7置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I內(nèi)側(cè),使第一連接板6的圓孔中心與第二連接板7的圓孔中心重合,通過(guò)固定螺桿11對(duì)穿第一連接板6和第二連接板7的圓孔,并采用螺母11. I擰緊;水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3通過(guò)水平位移加載螺桿12、左端外側(cè)螺母12. I、左端內(nèi)側(cè)螺母12. 2、右端外側(cè)螺母12. 3和右端內(nèi)側(cè)螺母12. 4與鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿2. 2連接;向右加載水平位移時(shí),將螺母10. I、左端內(nèi)側(cè)螺母12. 2和右端外側(cè)螺母12. 3松開(kāi),扳動(dòng)左端外側(cè)螺母12. 1,實(shí)現(xiàn)水平位移加載剛架向右水平位移,達(dá)到預(yù)定位移值后,擰緊所有螺母;向左加載水平位移時(shí),方法相同,過(guò)程相似,不再贅述。如圖2、圖5和圖6所示,豎向位移加載剛架橫梁4. I翼緣與開(kāi)圓孔的第三連接板8焊接;將第三連接板8置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I外側(cè),將另一塊第三連接板8置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I內(nèi)側(cè),使置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱
2.I內(nèi)外兩側(cè)的第三連接板8的圓孔中心重合,通過(guò)固定螺桿11對(duì)穿兩塊第三連接板8的圓孔,并采用螺母11. I擰緊;豎向位移加載剛架橫梁4. I的腹板開(kāi)圓孔,與內(nèi)螺紋套筒9焊接,并焊接加勁板;內(nèi)螺紋套筒9連接帶六角頭的豎向位移加載螺桿13 ;豎向位移加載反力梁5與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I的連接方式同豎向位移加載剛架橫梁4. I與鋼結(jié)構(gòu)框架柱2. I的連接方式;豎向位移加載螺桿13的非六角頭端抵緊豎向位移加載反力梁橫梁5翼緣;向上加載豎向位移時(shí),松開(kāi)螺母11. 1,扳動(dòng)連接于上橫梁內(nèi)螺紋套筒9的豎向位移加載螺桿13的六角頭,實(shí)現(xiàn)豎向位移加載剛架向上豎向位移,達(dá)到預(yù)定位移值后,擰緊所有螺母;向上加載豎向位移時(shí),方法相同,過(guò)程相似,不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,由三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)(I)、鋼結(jié)構(gòu)框架(2)、水平位移加載剛架(3)、豎向位移加載剛架(4)、豎向位移加載反力梁(5)、第一連接板出)、第二連接板(7)、第三連接板(8)和內(nèi)螺紋套筒(9)組成,其特征在于 鋼結(jié)構(gòu)框架(2)包括若干個(gè)豎直方向布置的鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)和位于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)上的鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿(2. 2);鋼結(jié)構(gòu)框架(2)固定于三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)(I)臺(tái)面上; 水平位移加載剛架(3)由水平位移加載剛架橫梁(3. I)、水平位移加載剛架左端立柱(3. 2)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 3)組成,水平位移加載剛架橫梁(3. I)的兩端分別連接水平位移加載剛架左端立柱(3. 2)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 3);水平位移加載剛架(3)水平布置位于鋼結(jié)構(gòu)框架(2)下部一側(cè),通過(guò)可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)連接,水平位移加載剛架橫梁(3. I)的翼緣處開(kāi)有圓孔,水平位移加載剛架橫梁(3. I)的圓孔處通過(guò)螺栓與開(kāi)有圓孔的第一連接板(6)連接,第一連接板(6)置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)外側(cè),第二連接板(7)置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)內(nèi)側(cè),水平位移加載剛架(3)通過(guò)開(kāi)有圓孔的第二連接板(7)抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I); 豎向位移加載剛架⑷由兩根豎向位移加載剛架橫梁(4. I)和兩根豎向位移加載剛架端立柱(4.2)連接組成的框架結(jié)構(gòu);豎向位移加載剛架(4)位于鋼結(jié)構(gòu)框架(2)中上部一偵牝通過(guò)可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)連接;所述豎向位移加載剛架橫梁(4. I)的翼緣處與開(kāi)圓孔的第三連接板(8)焊接,將兩塊第三連接板(8)分別置于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)的內(nèi)、外側(cè),通過(guò)固定螺桿(11)對(duì)穿兩塊第三連接板(8)的圓孔,采用螺母(11. D擰緊,使豎向位移加載剛架(4)抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I); 豎向位移加載反力梁(5)橫梁的翼緣處與開(kāi)圓孔的第四連接板焊接,并通過(guò)另一塊開(kāi)圓孔的第四連接板抱箍于兩個(gè)豎向位移加載剛架橫梁之間的鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)上; 所述豎向位移加載剛架橫梁(4. I)的腹板開(kāi)有圓孔,所述圓孔處焊接有內(nèi)螺紋套筒(9)焊接,并焊接加勁板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,其特征在于水平位移加載剛架(3)通過(guò)固定螺桿(11)對(duì)穿第一連接板(6)和第二連接板(7)的圓孔,采用螺母(11. D擰緊,使水平位移加載剛架(3)抱箍于鋼結(jié)構(gòu)框架柱(2. I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,其特征在于所述內(nèi)螺紋套筒(9)通過(guò)豎向位移加載螺桿(13)固定于豎向位移加載剛架橫梁(4. I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,其特征在于所述水平位移加載剛架左端立柱(3. I)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 2)分別通過(guò)長(zhǎng)螺桿與鋼結(jié)構(gòu)框架柱牛腿(2. 2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置,其特征在于所述豎向位移加載螺桿(13)頭端抵緊豎向位移加載反應(yīng)力梁(5)的橫梁翼緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑幕墻多維多模式地震動(dòng)試驗(yàn)裝置。由三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)、鋼結(jié)構(gòu)框架、水平位移加載剛架、豎向位移加載剛架、豎向位移加載反力梁、連接板、連接板、連接板、內(nèi)螺紋套筒、螺栓、螺桿和相應(yīng)的螺母組成。其中鋼結(jié)構(gòu)框架固定于三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面,三向六自由度模擬地震振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面實(shí)現(xiàn)三向加速度作用加載;水平位移加載剛架通過(guò)可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱連接,實(shí)現(xiàn)水平位移作用加載;豎向位移加載剛架通過(guò)可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結(jié)構(gòu)框架柱連接,實(shí)現(xiàn)豎向位移作用加載。本發(fā)明既可以實(shí)現(xiàn)建筑幕墻的多維多模式地震動(dòng)加載,又可以實(shí)現(xiàn)水平位移和豎向位移的反復(fù)加載,并且構(gòu)造簡(jiǎn)單,操作便捷、安全。
文檔編號(hào)G01M7/06GK102840955SQ20121032594
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者盧文勝, 劉棟, 李世成, 黃寶鋒, 呂西林, 何志軍, 沈偉明 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)