[发明专利]力筋侧移自复位的拟静力试验轴力加载装置

说明书

本发明公开一种力筋侧移自复位的拟静力试验轴力加载装置，它包括固定在反力墙上的水平作动器，所述水平作动器另一端固定在待试验竖向承重构件的上部，所述竖向承重构件底部固定在刚性地面上，所述竖向承重构件顶部与盖板底面相连，所述盖板通过四角上连接螺栓与传力板固定，所述传力板与盖板之间设置有力传感器，所述传力板顶面对称设置有相互平行的条形弧槽，且条形弧槽设置在竖向承重构件两侧，所述弧槽底面开设有长方形的槽口，所述槽口内竖直设置有力筋，所述力筋底端设置在锚轨内，所述力筋在条形弧槽和锚轨内随水平推拉力来回滑动。本发明能够实现提供轴力的力筋在加载过程中的侧移自复位，保证拟静力加载过程中试验预定轴力的稳定，提高试验结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体涉及一种力筋侧移自复位的拟静力试验轴力加载装置。

背景技术

框架柱、剪力墙是工程结构中重要的竖向承重构件，其力学性能对结构的整体安全有极为显著的影响。我国是一个多震国家，竖向承重构件在地震下的震害和抗震性能研究是当前工程界的热点问题之一。目前国内外对框架柱、剪力墙抗震性能的研究主要有试验研究、原位观测和数值模拟三个方面。而试验研究中的拟静力试验研究是分析框架柱和剪力墙抗震性能和破坏机制的重要途径。影响抗震性能的主要因素中包含轴压比和剪跨比，因此拟静力试验中需要对不同剪跨比的柱和剪力墙施加轴力。

当前结构试验室拟静力试验加载轴力的方式主要有两种：

1)反力架系统+液压千斤顶式，

2)传统穿筋锚固式；

但这两种方式均存在部分缺陷亟需改进，以提高试验结果的准确性和可靠性。

反力架系统+液压千斤顶式施加轴力的缺陷主要体现在：试验过程在水平推拉作用下，试件相对初始位置会发生侧移，轴力难以保持恒定，并且大轴压比下，千斤顶与反力架之间的水平滚轴支座侧移滑动困难，侧移有限，千斤顶密封钢螺纹易损坏引起漏油现象和水平滚轴连接件易剪切变形卡坏。另外一个明显缺点是针对不同剪跨比试件，试验上升或下降横梁费工费时。

传统穿筋锚固式，虽然可以克服横梁上升和下降过程中的困难缺陷，但产生轴力的力筋随水平力的施加而产生变形却无法自复位，试验轴力出现损失而无法补充，导致试验过程中难以保持恒定轴力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种力筋侧移自复位的拟静力试验轴力加载装置，它能够针对不同剪跨比试件施加预定轴力，其具有轴向荷载稳定，操作方便，通用性强和适用范围广等优点。可有效解决拟静力试验中定轴力的保持和稳定问题。

为实现上述目的，本发明所设计一种力筋侧移自复位的拟静力试验轴力加载装置，它包括固定在反力墙上的水平作动器，所述水平作动器另一端固定在待试验的竖向承重构件的上部，所述竖向承重构件底部固定在刚性地面上，所述竖向承重构件顶部与盖板底面相连，所述盖板通过四角上连接螺栓与传力板固定，所述传力板与盖板之间设置有力传感器(传力板、力传感器和盖板组成轴力测试系统)，所述传力板顶面对称设置有相互平行的条形弧槽，且条形弧槽设置在竖向承重构件两侧，所述弧槽底面开设有长方形的槽口，所述槽口内竖直设置有力筋，所述力筋底端设置在锚轨内，所述力筋在条形弧槽和锚轨内随水平推拉力来回滑动。

进一步地，所述锚轨与条形弧槽对应设置，且锚轨的截面呈拱形，所述锚轨顶板的底面开设有条形的锚轨弧槽，所述锚轨弧槽顶部开设有长方形的锚轨槽口，所述力筋底端在锚固弧槽内来回滑动。

再进一步地，所述力筋两端均设置有夹具，所述夹具内开设有通过力筋的力筋孔；所述夹具的端头呈半球弧，且夹具的端头与条形弧槽和锚轨弧槽配合设置；所述条形弧槽和锚轨弧槽的半径比夹具端头的半径大5～10mm。

再进一步地，所述锚轨四角上均开设有锚孔，所述锚孔上设置有地锚锚杆，所述地锚锚杆与两端地锚螺帽配合将锚轨固定在刚性地面。