[发明专利]一种建筑结构抗连续倒塌试验的柱子构造及实现方法

说明书

本发明提供了一种建筑结构抗连续倒塌试验的柱子构造及实现方法。本发明采用加工以及安装简便的柱子滑块代替原结构的柱子，不需要加工复杂的机构或装置，降低了试验成本。柱子滑块与上部柱、下部柱的接触处采用滑板的形式，接触面摩擦系数较小，试验时采用较小的力即可将柱子滑块拉出，轻松实现柱子意外失效的瞬时动力效应模拟。本发明具有临时固定措施，在试件安装阶段，可使柱子滑块与整体结构有效固定，与原结构受力状态相近，更符合相似性原理。本发明的试验方法，采用拉力装置通过将柱子滑块拉出的方式实现柱子意外失效的模拟，代替了原有的采用摆锤、气炮等装置破坏复杂的代替柱装置的方法来实现柱子意外失效，且不需要很高的安装精度。

技术领域

本发明属于土木工程抗连续倒塌试验技术领域，尤其涉及一种建筑结构抗连续倒塌试验的柱子构造及实现方法。

背景技术

目前，已有的用于土木工程抗连续倒塌试验的柱子失效试验方法是：用复杂的机构等装置代替原结构的整个柱子或柱子某个部位；然后，用摆锤、气炮等外力破坏该代替装置，以模拟柱子瞬间意外失效的动力效果，进而验证结构的抗连续倒塌性能。然而，该方法中采用的柱代替装置的构造复杂、成本高、安装精度要求高；同时，该类实验装置往往由柱代替装置和摆锤等外力装置两部分组成，试验过程要求安装精度高，只能适用于小尺寸的结构试验。此外，原解决方案在安装阶段，柱代替装置与整体结构之间缺乏临时固定措施，与原始结构受力状态不符，影响试验研究的相似性原则。

发明内容

本发明提供了一种建筑结构抗连续倒塌试验的柱子构造及实现方法，旨在解决现有的柱子失效试验方法所存在的柱代替装置的构造复杂、成本高、安装精度要求高以及与失效柱子的受力状态与原始结构受力状态不符的问题。

本发明是这样实现的，一种建筑结构抗连续倒塌试验的柱子构造，其包括柱子滑块、底端带第一金属板的上部柱、顶端带第二金属板的下部柱以及临时固定措施；所述柱子滑块夹置于所述第一金属板与第二金属板之间，并且，所述柱子滑块与所述第一金属板、第二金属板均无连接关系；所述柱子滑块包括从上至下依次叠置的第一滑板、第三金属板、砌块或混凝土块、第四金属板以及第二滑板；所述柱子滑块通过所述临时固定措施与上部柱以及下部柱固定连接。

进一步的，所述上部柱还包括第一不锈钢板，所述第一不锈钢板焊接或胶粘于所述第一金属板的底面上，所述下部柱还包括第二不锈钢板，所述第二不锈钢板焊接或胶粘于所述第二金属板的顶面上。

进一步的，所述第三金属板通过第一预埋件连接于所述砌块或混凝土块的顶面，所述第四金属板通过第二预埋件连接于所述砌块或混凝土块的底面。

进一步的，所述第一金属板、第二金属板、第三金属板以及第四金属板均为钢板。

进一步的，所述第一滑板以及第二滑板均为聚四氟乙烯板，所述第一滑板通过胶粘的方式连接于所述第三金属板的顶面，所述第二滑板通过胶粘的方式连接于所述第四金属板的底面。

进一步的，所述柱子滑块中的第一滑板以及第二滑板能替换为不锈钢板；所述上部柱的第一不锈钢板以及所述下部柱的第二不锈钢板能替换为聚四氟乙烯板。

进一步的，所述第一滑板与第一不锈钢板之间、第二滑板与第二不锈钢板之间分别涂抹有耐高压的油脂。

进一步的，所述临时固定措施通过螺栓与上部柱以及下部柱连接。

进一步的，所述临时固定措施为若干竖向布置在所述柱子滑块四周的槽钢、角钢或H型钢。

本发明为解决上述技术问题，还提供了一种应用上述的柱子构造实现建筑结构抗连续倒塌试验的方法，其包括以下步骤：

S1.拆除临时固定措施；

S2.在试验结构外的地面或其他稳定的结构上固定拉力装置；

S3.将所述柱子滑块和拉力装置有效固定；