[实用新型]一种双向试验加载装置

说明书

本实用新型为一种双向试验加载装置，包含下板、上板、球铰、立柱和连接端。加载测试过程中，试验件通过螺栓安装在下板与上板之间，两个正交方向上通过两个作动器与连接端连接并加载。本装置利用试验件作为加载架的一部分，形成稳定受力状态，使试验件同时经历平面内和平面外的双向加载。针对各类在实际地震中承受双向变形的结构构件，本实用新型可作为双向试验加载装置，加工容易、安装简便，系统误差较小、测试结果准确。

技术领域

本实用新型涉及一种双向试验加载装置，属于试验装置领域。

背景技术

实际地震发生时，建筑结构遭受双向地震作用，其内部各结构构件亦遭受双向变形，因此有必要进行双向加载试验。双向加载试验结果的准确性受加载装置的影响明显，例如其是否能模拟构件在结构中的实际安装情况、装置中的摩擦力对测试结构的影响、装置中部件的滑移和变形等造成加载失真等。

本实用新型提出一种双向试验加载装置，能够对试验件进行双向加载测试，模拟其在结构中的实际安装情况，并模拟其在实际地震中承受双向变形，测试并评价试验件同时经历平面内和平面外变形状态下的力学性能。装置构造简单、加工容易、安装简便。其力学原理清晰、摩擦力对测试结构影响极小、可以避免装置内的部件发生滑移和变形，因为系统误差较小、测试结果准确。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种双向试验加载装置。

本实用新型提出的一种双向试验加载装置，由下板1、上板2、球铰3、立柱4和连接端5组成，其中：立柱4置于下板1与上板2之间的中央位置，立柱4与下板1和上板2之间通过球铰连接，上板2顶部焊接有连接端5，用于和作动器连接；下板1、上板2、球铰3、立柱4和连接端5均应具有足够刚度和强度，均可采用高强钢材或其他高强材料。

本实用新型中，所述加载装置进行加载测试时，两个试验件分别通过螺栓安装于下板1与上板2之间，两个试验件相互平行，且对称分布于立柱4两侧；两个正交方向上通过两个作动器与连接端5连接并加载，加载方向分别为试验件的平面内变形方向和平面外变形方向。通过试验件与加载装置的组合，构成稳定加载和受力状态，使试验件同时经历平面内和平面外的双向加载，通过配套传感器，可测得加载过程中的力和位移数据，进而可评判试验件在双向加载状态下的力学性能。

本实用新型中，立柱4的高度可调，以满足不同尺寸试验件的情况。

本实用新型中，球铰3的静摩擦系统应尽量小。

本实用新型中，利用试验件作为加载架的一部分，通过试验件与加载装置的组合，构成稳定加载和受力状态，使试验件同时经历平面内和平面外的双向加载，通过配套传感器，可测得加载过程中的力和位移数据，进而可评判试验件在双向加载状态下的力学性能。

本实用新型中，立柱的高度可调，以满足不同尺寸的试验件尺寸的加载测试。当装置内各部件刚度足够时，可认为试验件实际位移与作动器加载位移相等，无需进行两者之间的比例换算，有利于位移加载制度的控制。

本实用新型中，只有两个球铰会产生附加摩擦力，当球铰的静摩擦系统很小时，可以忽略加载装置内部摩擦力对测试结果造成的影响，因此可以将作动器反馈荷载作为试验件平面内和平面外的恢复力。

针对各类在实际地震中承受双向变形的结构构件，本实用新型可作为双向加载装置，具有如下优点：

(1) 装置构造简单合理、加工容易、安装简便、传力路径清晰；

(2) 试验件本身作为加载架的一部分，同时能模拟其在结构中的实际安装情况、模拟其在实际地震中承受双向变形；

(3) 能够测试并评价试验件同时经历平面内和平面外变形状态下的力学性能，准确评价其在结构中实际功效；

(4) 系统误差较小，数据获取容易，测试结果准确，可以避免装置内的部件发生滑移和变形。