[实用新型]一种传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置

说明书

【技术领域】

本实用新型属于传统风格建筑钢结构体系领域，涉及一种传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置。

【背景技术】

中国木结构古建筑文化博大精深，其独特的结构形式及优美的造型在世界建筑物的舞台上占有了重要的地位。为了克服木结构易燃易腐蚀等缺点，采用钢结构材料建造的传统风格建筑应运而生。

传统风格建筑一般均位于文化遗产保护区，其所处地位非常重要。传统风格钢框架结构静力和滞回性能的好坏对整个传统风格空间建筑的抗震性能起到了决定性作用。准确测量传统风格平面钢框架的静力和滞回性能对评价该类结构形式的延性、承载力、耗能性能及刚度退化特性具有重要意义。

由于传统风格建筑的坡屋顶造型要求，常规竖向液压千斤顶很难对实际屋面荷载进行模拟加载，且平面框架在水平加载过程中会产生面外失稳的不利情况。

【发明内容】

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置，该装置能够有效的克服常规竖向液压千斤顶无法对实际屋面荷载模拟加载和加载过程中面外失稳的难题，使传统风格建筑钢框架结构的受力更接近实际工程。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置，包括试件固定装置，试件加载装置及数据采集系统，试件固定装置与传统风格建筑钢框架试件的立柱相连，试件加载装置包括水平作动器和若干个质量块，水平作动器的一端与传统风格建筑钢框架试件水平大梁的一端铰接，另一端与反力墙铰接，传统风格建筑钢框架试件的屋面荷载等效转化为点荷载后的转化点上均悬挂有质量块；水平作动器内设有位移传感器，位移传感器和水平作动器均与数据采集系统连接。

所述水平作动器的一端通过小球铰支座与传统风格建筑钢框架试件水平大梁的一端铰接，另一端通过大球铰支座与反力墙铰接。

所述传统风格建筑钢框架试件的屋面荷载等效转化为点荷载后的转化点上均设置有悬壁钢管，每个悬壁钢管水平设置，且与传统风格建筑钢框架所在平面垂直，悬壁钢管的两端关于传统风格建筑钢框架试件所在平面对称，每个悬壁钢管的两端通过钢绞线悬挂质量块。

所述试件固定装置包括底座基础，传统风格建筑钢框架试件的立柱的底端通过第一高强螺栓与底座基础固定连接，底座基础通过压梁和第一地脚螺栓与地面固定连接。

所述底座基础的表面上设有用于测量底座基础位移的百分表，百分表与数据采集系统连接。

所述数据采集系统包括依次相连的液压油源、控制器、电脑和多通道应变采集仪，液压油源通过油管与水平作动器连接，多通道应变采集仪通过传感器导线分别与水平作动器、荷载传感器和百分表连接。

传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置还包括用于侧向支撑传统风格建筑钢框架试件和防止传统风格建筑钢框架试件面外失稳的外部框架固定装置。

所述外部框架固定装置包括设置在传统风格建筑钢框架试件两端的支撑钢框架，传统风格建筑钢框架试件每端两侧均设置支撑钢框架，支撑钢框架的底端固定设置，传统风格建筑钢框架试件同一侧的支撑钢框架之间连接有侧向型钢，侧向型钢与传统风格建筑钢框架试件的水平大梁平行且同高，侧向型钢沿长度方向间隔设置有若干个与水平大梁接触，并用于支撑水平大梁的滑轮，水平大梁两侧的滑轮对称设置。

传统风格建筑钢框架试件同一端的支撑钢框架之间通过支撑工字型钢连接，侧向型钢的端部搭接在支撑工字型钢上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型测试装置水平荷载采用作动器进行加载，可灵活调节作动器的行程，在加载过程中通过数据采集系统实现数据采集以及高精度控制，同时传统风格建筑钢框架试件传统风格建筑钢框架试件通过试件固定装置进行固定，因此，可有效防止试验过程中试件底座基础发生大位移，本实用新型测试装置拆卸和组装方便、安全和可靠，同时克服了常规竖向液压千斤顶无法对实际屋面荷载模拟加载的难题，使传统风格建筑钢框架的受力更接近于现实工程。

进一步的，本实用新型通过在底座基础的表面上设有用于测量底座基础位移的百分表，通过外设置百分表设备，用来测量底座基础的微小位移，以期在试验结束后期阶段数据处理，测量精度较高。

进一步的，本实用新型通过外部框架固定装置能够用于侧向支撑传统风格建筑钢框架试件，防止传统风格建筑钢框架试件面外失稳，克服试件结构加载过程中可能出现的面外失稳问题。

【附图说明】

图1是本实用新型的整体结构立体图；

图2是本实用新型的正面图；