[发明专利]一种多功能加载架及桩抗震试验方法

说明书

本发明公开了一种多功能加载架及其安装方法，该多功能加载架包括堆载、顶梁、三角支架以及地梁，顶梁的纵梁内侧设置有滑道，堆载上设置有滑轮，滑轮可在顶梁上的滑道内上下滚动；堆载放置于试件上；顶梁通过立柱固定在地梁上，地梁固定于地面上，地梁一侧与三角支架下方连接固定，三角支架上方通过“Y”型梁连接固定顶梁。本发明提供的多功能加载架能够保证竖向加载力始终竖直，并且保证堆载物不易滑落，从而发生事故。

技术领域

本发明涉及一种加载装置，特别涉及一种小型多功能加载架及其使用方法。

背景技术

一般来说，在做桩或柱试件的抗震试验时，需要在试件顶部施加竖向恒载，以此来模拟上部结构传来的竖向力。目前而言模拟竖向力对下部桩或柱试件的荷载有两种主要的方法：其一为使用液压千斤顶给试件加压，但当试件的变形过大时，由于液压千斤顶的特性，其传递给试件的力会发生变化，不能保证为竖向的恒载，给试验造成误差。第二种方法为堆载法，即在桩或柱试件的顶部通过堆叠重物来施加荷载，这种方法可以精确控制所施加的荷载，且能保证在试验过程中为恒载。但是一般而言，柱构件的截面或桩的承台面积均较小(尤其是柱的面积非常小)，因而不能堆太多重物。若在试验过程中当试件不慎发生倾斜，所堆载的重物会滑落，发生事故。且在试验后期，试件破坏时，其承载力丧失，上部的堆载也会掉落，引发安全事故。

在桩施工的现场，一般情况下试验设备条件较差，没有反力墙等试验条件来进行桩的抗震试验，进而就无法进行水平向往复试验。此外，在一些小型的实验室，也没有反力墙来固定住作动器，以此来承载作动器在试验中所产生的的水平反力。

发明内容

发明目的：本发明公开了一种多功能加载架及桩抗震试验方法，该多功能加载架能够有效的防止堆载掉落，并且竖向载荷稳定，能够精确控制载荷；该抗震试验方法能够有效的对试件进行抗震试验，保证整个试验过程中加载精确，结果准确。

技术方案：一种多功能加载架，包括堆载、顶梁、钢板、立柱、地锚、地梁、三角支架、作动器和顶板。

堆载堆放于顶板上方，顶板放置于试件上端；顶板上设置滑轮，顶梁内侧设置有滑道，滑轮可在滑道内上下滑动；顶梁通过立柱固定在地梁上，地梁固定在地面；三角支架底部固定在地面上，上部与顶梁固定连接；作动器一端固定于三角支架上，另一端作用于试件上。

顶板具体包括第一钢板、第二钢板和辊轮，辊轮安装于第一钢板和第二钢板之间，堆载堆放于第一钢板上。第一钢板上设置有小立柱，滑轮设置在小立柱上端，并与小立柱上端设置的横轴转动连接。

三角支架包括斜撑、支撑柱和底座梁，底座梁固定在地面上，支撑柱竖直固定在底座梁上；斜撑上端与支撑柱固定连接，下端固定在底座梁上。作动器作用点位于试件端头的中心位置，试件与三角支架的水平方向对称中心线相同。三角支架通过“Y”型梁与顶梁固定连接，“Y”型梁与试件和三角支架的水平方向对称中心线相同。

为了保证加载稳定，防止堆载的偏心导致滑道与滑轮卡死或对试件形成偏心力，对试验的精度造成影响，堆载与试件端头的竖直方向的对称中心线位于同一直线上。

顶梁下方焊接有钢板，钢板可防止滑轮向下滑出滑道。

本发明还提供了一种桩抗震试验方法，该桩抗震试验方法采用了上述的多功能加载架的结构形式进行加载试验，具体包括如下步骤：

1)根据桩试件尺寸参数计算加载荷载，一般加载竖向堆载为竖向承载力的30％～60％，水平荷载为桩计算水平承载力的50％～70％；

2)固定桩试件，并在桩试件上端浇筑桩试件端头；

3)整平试验场地；

4)将地梁和三角支架吊装到场地，使得桩试件端头位于地梁形成的矩形中心，且三角支架与桩试件端头水平对称中心线位于同一直线上；