本發(fā)明屬于大型橡膠支座和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在靜力、動力荷載作用下的響應和破壞模式研究技術(shù)領域，特別是涉及一種多功能試驗系統(tǒng)基座，以及多功能試驗系統(tǒng)基座的安裝方法。

背景技術(shù)：

隨著我國在海洋工程、石油化工、制造加工和建筑行業(yè)等多個領域的迅速發(fā)展，大噸位、高性能、智能化加載裝備的需求日益廣泛，多功能試驗系統(tǒng)也在向著大型化、復雜化、智能化的方向發(fā)展。萬噸級多功能試驗系統(tǒng)主要用來進行大型橡膠支座和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在靜力、動力荷載作用下的響應和破壞模式研究。

多功能試驗系統(tǒng)的基座是整個多功能試驗系統(tǒng)設計的最重要部分，也是平衡力系最關鍵的一環(huán)，基座不僅是各部分連接的關鍵點，也是承載所有部分的基礎。首先，它不僅需要具備較強的剛度和強度，而且結(jié)構(gòu)布局一定要合理。再次，它的結(jié)構(gòu)和尺寸十分重要，因為這決定了其他部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。分析基座的受力情況，它本身是整個機身的載體，所以機身上方的所有重量都由它來承載，而且與加載平臺相連，承擔實驗過程中加載作動器施加所有額外力和力矩。由于試驗臺機身很大，同時在試件壓潰沖擊作用、多遇地震作用等特殊情況下，為了保證基座的鋼與混凝土不發(fā)生強度破壞，就需要試驗系統(tǒng)的基座有良好的結(jié)構(gòu)和設計來滿足這些要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種多功能試驗系統(tǒng)基座，本發(fā)明的第二目的是提供一種多功能試驗系統(tǒng)基座的安裝方法。

為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種多功能試驗系統(tǒng)基座，其包括：

混凝土支墩，所述混凝土支墩的數(shù)量為四個，混凝土支墩分別設置在矩形試驗基坑的四個頂角位置；

隔振支座，所述隔振支座安裝在所述混凝土支墩上；

基座鋼結(jié)構(gòu)，所述基座鋼結(jié)構(gòu)包括兩個第一安裝單元、兩個第二安裝單元、兩個第三安裝單元、第四安裝單元、第五安裝單元和第六安裝單元；第四安裝單元和第五安裝單元上下對接形成第一組合體，第二安裝單元分別安裝在第一組合體的兩側(cè)，形成十字形的第二組合體；第一安裝單元安裝在第二組合體的一對對角位置，第三安裝單元安裝在第二組合體的另一對對角位置；第六安裝單元安裝在第五安裝單元的上部且位于第一安裝單元與第三安裝單元之間；第一安裝單元、第三安裝單元分別安裝在混凝土支墩的隔振支座上；第二組合體下邊緣的水平高度高于第一安裝單元和第三安裝單元下邊緣的水平高度，使第二組合體底部構(gòu)成十字加勁框架；

混凝土，所述混凝土澆筑在基座鋼結(jié)構(gòu)的各個安裝單元的空腔內(nèi)，在第二組合體底部的十字加勁框架內(nèi)的混凝土中設置預應力索。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，所述預應力索包括第一組預應力索和第二組預應力索；第一組預應力索與第二組預應力索相互垂直。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，所述第一組預應力索的長度大于第二組預應力索，第一組預應力索總面積等效于4根直徑110mm圓鋼，第二組預應力索總面積等效于5根直徑90mm圓鋼。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，所述基座鋼結(jié)構(gòu)包括上部封板、下部封板、主梁、次梁、外圍梁和滑動平板，主梁和次梁相互垂直設置，外圍梁設置在主梁和次梁的外側(cè)且包圍主梁和次梁；上部封板連接在主梁、次梁和外圍梁的頂部，下部封板連接在主梁、次梁和外圍梁的底部。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，每個混凝土支墩上安裝的隔振支座數(shù)量為10～15個。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，所述混凝土為強度等級大于c60的高強度混凝土。

本發(fā)明如上所述的多功能試驗系統(tǒng)基座，進一步，每個混凝土支墩上安裝的隔振支座數(shù)量為10～15個。

為了實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種多功能試驗系統(tǒng)基座的安裝方法，包括以下步驟：步驟1，將第二安裝單元安裝在第四安裝單元的兩側(cè)，形成十字形結(jié)構(gòu)；步驟2，將第五安裝單元焊接到第四安裝單元上部，第二安裝單元、第四安裝單元和第五安裝單元形成十字形的第二組合體；步驟3，將第一安裝單元安裝在第二組合體的一對對角位置，第三安裝單元安裝在第二組合體的另一對對角位置；步驟4，第六安裝單元安裝在第五安裝單元的上部且位于第一安裝單元與第三安裝單元之間。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明系統(tǒng)基座的基座鋼結(jié)構(gòu)采用分塊式結(jié)構(gòu)，便于克服體積大難以整體焊接組裝的問題。同時第二組合體下邊緣的水平高度高于第一安裝單元和第三安裝單元下邊緣的水平高度，使第二組合體底部構(gòu)成十字加勁框架。該加勁框架非常合理的利用了混凝土支墩和隔振支座形成的厚度空間，在不增加整體高度的前提下，提高了基座的耐久性和強度。此外，第二組合體底部的十字加勁框架內(nèi)的混凝土中設置預應力索，防止較大試驗荷載下基底混凝土受拉開裂。

附圖說明

通過結(jié)合以下附圖所作的詳細描述，本發(fā)明的上述和/或其他方面的優(yōu)點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發(fā)明，其中：

圖1為一種多功能試驗系統(tǒng)基座和多功能試驗系統(tǒng)基座示意圖；

圖2為一種多功能試驗系統(tǒng)基座和多功能試驗系統(tǒng)基座局部示意圖；

圖3為本發(fā)明一種實施例的基座鋼結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的截面示意圖；

圖5為本發(fā)明一種實施例的基座鋼結(jié)構(gòu)的安裝單元分解示意圖；

圖6為本發(fā)明一種實施例的基座鋼結(jié)構(gòu)的安裝單元組合示意圖；

圖7為本發(fā)明一種實施例的基座鋼結(jié)構(gòu)的水平截面示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、基座鋼結(jié)構(gòu)，2、隔振支座，3、十字加勁框架，4、預應力索，5、混凝土支墩，6、立柱肢板，7、一級次梁，8、二級次梁，9、主梁，10、外圍梁，11、第一安裝單元，12、第二安裝單元，13、第三安裝單元，14、第四安裝單元，15、第五安裝單元，16、第六安裝單元，151、滑動平板。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的多功能試驗系統(tǒng)基座和多功能試驗系統(tǒng)基座的安裝方法的實施例。

在此記載的實施例為本發(fā)明的特定的具體實施方式，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發(fā)明實施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本發(fā)明的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關系。請注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本發(fā)明實施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標記用于表示相同的部分。

圖1-6示出本發(fā)明一種實施例的多功能試驗系統(tǒng)基座，其包括：

混凝土支墩5，混凝土支墩5的數(shù)量為四個，混凝土支墩5分別設置在矩形試驗基坑的四個頂角位置；

隔振支座2，隔振支座2安裝在混凝土支墩5上；在優(yōu)選的實施例中，每個混凝土支墩5上安裝的隔振支座2數(shù)量為10～15個。

基座鋼結(jié)構(gòu)1，基座鋼結(jié)構(gòu)1包括兩個第一安裝單元11、兩個第二安裝單元12、兩個第三安裝單元13、第四安裝單元14、第五安裝單元15和第六安裝單元16；第四安裝單元14和第五安裝單元15上下對接形成第一組合體，第五安裝單元15上部用于安裝滑動平板151；第二安裝單元12分別安裝在第一組合體的兩側(cè)，形成十字形的第二組合體；第一安裝單元11安裝在第二組合體的一對對角位置，第三安裝單元13安裝在第二組合體的另一對對角位置；第六安裝單元16安裝在第五安裝單元15的上部且位于第一安裝單元11與第三安裝單元13之間；第一安裝單元11、第三安裝單元13分別安裝在混凝土支墩5的隔振支座2上；第二組合體下邊緣的水平高度高于第一安裝單元11和第三安裝單元13下邊緣的水平高度，使第二組合體底部構(gòu)成十字加勁框架3；

混凝土，混凝土澆筑在基座鋼結(jié)構(gòu)1的各個安裝單元的空腔內(nèi)，在第二組合體底部的十字加勁框架3內(nèi)的混凝土中設置預應力索4。在進一步優(yōu)選的實施例中，混凝土為強度等級大于c60的高強度混凝土。

在如圖1和圖2示出的實施例中，預應力索4包括第一組預應力索4和第二組預應力索4；第一組預應力索4與第二組預應力索4相互垂直。在具體實施過程中，第一組預應力索4的長度大于第二組預應力索4，第一組預應力索4總面積等效于4根直徑110mm圓鋼，第二組預應力索4總面積等效于5根直徑90mm圓鋼。

本發(fā)明系統(tǒng)基座的基座鋼結(jié)構(gòu)采用分塊式結(jié)構(gòu)，便于克服體積大難以整體焊接組裝的問題。同時第二組合體下邊緣的水平高度高于第一安裝單元和第三安裝單元下邊緣的水平高度，使第二組合體底部構(gòu)成十字加勁框架。該加勁框架非常合理的利用了混凝土支墩和隔振支座形成的厚度空間，在不增加整體高度的前提下，提高了基座的耐久性和強度。此外，第二組合體底部的十字加勁框架內(nèi)的混凝土中設置預應力索，防止較大試驗荷載下基底混凝土受拉開裂。

在一種具體實施例中，如圖7所示，立柱肢板6用于固定立柱嵌入基座鋼結(jié)構(gòu)的部分，相鄰兩個立柱間設置三道主梁，間距1.5m，次梁垂直于主梁布置，并延伸至基座外邊緣，次梁的間距在兩個水平方向上均為1.3m。主梁、次梁及外圍梁10均由鋼板焊接而成，上述構(gòu)件均采用q345鋼?；瑒悠桨?51厚度250mm，采用45號鋼制作。

在一種優(yōu)選的多功能試驗系統(tǒng)基座實施例中，如圖7所示，基座鋼結(jié)構(gòu)1包括上部封板、下部封板、主梁9、次梁（一級次梁7和二級次梁8）、外圍梁10和滑動平板151，主梁9和次梁相互垂直設置，外圍梁10設置在主梁9和次梁的外側(cè)且包圍主梁9和次梁；上部封板連接在主梁9、次梁和外圍梁10的頂部，下部封板連接在主梁9、次梁和外圍梁10的底部。

本發(fā)明還提供一種多功能試驗系統(tǒng)基座的安裝方法的實施例，包括以下步驟：步驟1，將第二安裝單元12安裝在第四安裝單元14的兩側(cè)，形成十字形結(jié)構(gòu)；步驟2，將第五安裝單元15焊接到第四安裝單元14上部，第二安裝單元12、第四安裝單元14和第五安裝單元15形成十字形的第二組合體；步驟3，將第一安裝單元11安裝在第二組合體的一對對角位置，第三安裝單元13安裝在第二組合體的另一對對角位置；步驟4，第六安裝單元16安裝在第五安裝單元15的上部且位于第一安裝單元11與第三安裝單元13之間。

基座鋼結(jié)構(gòu)拼裝焊接完成后，進行以下操作：基座鋼結(jié)構(gòu)的各個安裝單元的空腔內(nèi)填充c60混凝土。為防止較大試驗荷載下基座混凝土受拉開裂，在基座下部十字梁內(nèi)雙向布置預應力索。為減小預應力索面積，采用局部施加預應力措施如下：基座鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后，首先澆注十字加勁區(qū)內(nèi)的混凝土；待該部分混凝土達到設計強度后進行預應力張拉施工；隨后澆注其余部分混凝土并進行基座后續(xù)施工。這一施工措施使混凝土預應力區(qū)控制在十字加勁梁范圍內(nèi)，其余區(qū)域為非預應力部分，從而使基底預應力達到指定水平所需拉索面積減小。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實現(xiàn)本發(fā)明之目的為準。