可水平滑移的千斤頂支座及抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測定材料性質(zhì)的器材，尤其是一種土木工程實(shí)驗(yàn)研究使用的在施加荷載時(shí)可水平滑移的千斤頂支座。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)抗震靜力試驗(yàn)也可以稱作擬靜力試驗(yàn)或者偽靜力試驗(yàn)，是用靜力方式加載來模擬地震作用。擬靜力試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是消耗較少，且在加載過程中可暫停試驗(yàn)來觀察試件的變形及試驗(yàn)現(xiàn)象。根據(jù)《建筑抗震試驗(yàn)方法規(guī)程》的規(guī)定，在構(gòu)件和框架進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)時(shí)需在頂部施加一定的軸向荷載來模擬上部構(gòu)件的自重。
[0003]如圖1所示，軸向荷載加載方式是在上部指定位置將液壓千斤頂101固定在剛架梁102上，利用千斤頂對構(gòu)件施加壓力。為保證試驗(yàn)構(gòu)件的自由移動(dòng)，傳統(tǒng)的做法是在千斤頂和構(gòu)件之間墊有鋼板和實(shí)心圓鋼。
[0004]但是由于千斤頂是固定在剛架梁上的，在實(shí)驗(yàn)過程中千斤頂施加的壓力會與構(gòu)件的軸線發(fā)生偏心，在構(gòu)件上產(chǎn)生彎矩，影響試驗(yàn)的結(jié)果?，F(xiàn)有的解決方法結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，效果不佳且使用不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:提供一種結(jié)構(gòu)相對簡單的、可水平滑移的千斤頂支座，以消除偏心的影響。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)。
[0006]技術(shù)方案:一種可水平滑移的千斤頂支座，其特征在于，包括:
槽鋼底座，其包括主體部和相對設(shè)置于主體部兩側(cè)的翼緣部，所述主體部設(shè)置有螺栓孔，千斤頂通過螺栓固定于槽鋼底座；
滾動(dòng)組件，包括沿主體部中軸線設(shè)置的若干個(gè)滾珠軸承以及與滾珠軸承套接的滾輪；約束夾具，其一邊開設(shè)有螺栓固定孔，可通過螺栓固定于鋼架梁的兩側(cè)；其另一邊位于翼緣部的外側(cè)，限定槽鋼底座的運(yùn)動(dòng)范圍；在工作狀態(tài)，在千斤頂?shù)淖饔孟?，滾輪與鋼架梁緊密接觸，千斤頂和槽鋼底座可相對于鋼架梁的縱向移動(dòng)。
[0007]在進(jìn)一步的實(shí)施例中，所述翼緣部設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔，所述約束夾具呈L型，位于翼緣部外側(cè)的邊上對應(yīng)設(shè)置有若干個(gè)槽口，所述槽口在鋼架梁長度方向上延伸，一螺栓穿過槽口和翼緣部上的螺栓孔將槽鋼底座和約束夾具相對固定，該螺栓可在槽口中移動(dòng)?；蛘撸黾s束夾具呈U型，其一邊位于主體部下方。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述約束夾具共三對，為不等邊角鋼，每個(gè)約束夾具的長度為100mm，短邊上開有50mmX75mm的槽口，長邊軸線處開有兩個(gè)適用于M20的螺栓孔；所述槽鋼底座為不銹鋼構(gòu)件，長450mm，翼緣上間隔150mm開有3個(gè)適用于M18的螺栓孔，主體部四角開設(shè)有可與千斤頂連接的螺栓孔；滾珠軸承為3個(gè)，每個(gè)寬100_，均勻焊接在底部槽鋼中軸線上，實(shí)心滾輪為不銹鋼構(gòu)件，外徑75mm，內(nèi)徑55mm，套在滾珠軸承內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步的，一種抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)，包括臺座、在往復(fù)動(dòng)作器作用下在所述臺座上移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，上述可水平滑移的千斤頂支座，一端固定于實(shí)驗(yàn)構(gòu)件上、一端固定于槽鋼底座上的千斤頂，以及與約束夾具固定連接的鋼架梁。
[0010]有益效果:本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)，而且在施加荷載的過程中，千斤頂可相對于鋼架梁滑動(dòng)，因而不會對構(gòu)件的變形產(chǎn)生阻礙，而千斤頂與構(gòu)件保持固定，不會產(chǎn)生偏心，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
【附圖說明】
[0011]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2a和圖2b分別是本發(fā)明兩種實(shí)施例與鋼架梁固定時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本發(fā)明約束夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖5是本發(fā)明槽鋼底座和滾動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖2a、圖2b和圖3所示，本發(fā)明可水平滑移的千斤頂支座主要包括槽鋼底座、滾動(dòng)組件和約束夾具，詳細(xì)描述如下:
如圖2a、2b、圖3和圖5所示，槽鋼底座I包括主體部11和相對設(shè)置于主體部兩側(cè)的翼緣部12。在該實(shí)施例中，主體部和翼緣部一體成型，為U型槽鋼件。所述主體部設(shè)置有螺栓孔，千斤頂通過第一螺栓6固定于槽鋼底座；滾動(dòng)組件包括沿主體部中軸線設(shè)置的若干個(gè)滾珠軸承2以及與滾珠軸承套接的滾輪3。
[0017]如圖4所示，約束夾具4的一邊開設(shè)有螺栓固定孔41，可通過第二螺栓5固定于鋼架梁的兩側(cè)；其另一邊位于翼緣部的外側(cè)，限定槽鋼底座的運(yùn)動(dòng)范圍。
[0018]在工作狀態(tài)，在千斤頂?shù)淖饔孟拢瑵L輪與鋼架梁緊密接觸，千斤頂和槽鋼底座可相對于鋼架梁的縱向移動(dòng)。
[0019]在使用時(shí)，現(xiàn)將幾組約束夾具分別固定連接于鋼架梁上，再將用于連接千斤頂?shù)穆菟ù┻^槽鋼底座四角上的螺栓孔中，再用螺栓穿過約束夾具上的槽口和槽鋼底座上的螺栓孔，旋緊至預(yù)定程度，千斤頂通過螺栓于槽鋼底座固定，將千斤頂?shù)牧硪欢伺c實(shí)驗(yàn)構(gòu)件固定，進(jìn)行構(gòu)件對中，然后伸長千斤頂，使得實(shí)心滾輪與反力剛架梁底部貼緊。將千斤頂牢固連接在試驗(yàn)構(gòu)件上。在試驗(yàn)過程中，千斤頂與構(gòu)件完全連接，同步移動(dòng)，無偏心，而實(shí)心滾輪使得千斤頂和底部槽鋼能夠在反力鋼架梁上水平滑移。在卸載和安裝過程中，約束夾具起到了防止千斤頂和支座向下墜落的作用。而且該結(jié)構(gòu)比球鉸的效果更佳，使用壽命更長。
[0020]如圖2a、圖3和圖5所示，所述翼緣部設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔，所述約束夾具呈L型，位于翼緣部外側(cè)的邊上對應(yīng)設(shè)置有若干個(gè)槽口 42，所述槽口在鋼架梁長度方向上延伸，一螺栓穿過槽口和翼緣部上的螺栓孔將槽鋼底座和約束夾具相對固定，該螺栓可在槽口中移動(dòng)。如圖2b所示，所述約束夾具呈U型，其一邊位于主體部下方。
[0021]上述兩種實(shí)施例給出了約束夾具的兩種結(jié)構(gòu)形式，其均能夠保證槽鋼底座在預(yù)期的約束下運(yùn)動(dòng)，既保證不會發(fā)生偏心又可使槽鋼底座不會滑脫。
[0022]在某個(gè)實(shí)施例中，相關(guān)構(gòu)件的參數(shù)如下:所述約束夾具共三對，為不等邊角鋼，每個(gè)約束夾具的長度為100mm，短邊上開有50mmX 75mm的槽口，長邊軸線處開有兩個(gè)適用于M20的螺栓孔；所述槽鋼底座為不銹鋼構(gòu)件，長450mm，翼緣上間隔150mm開有3個(gè)適用于M18的螺栓孔，底部開設(shè)有可與千斤頂連接的螺栓孔；滾珠軸承為3個(gè)，每個(gè)寬100mm，均勻焊接在底部槽鋼中軸線上，實(shí)心滾輪為不銹鋼構(gòu)件，外徑75mm，內(nèi)徑55mm，套在滾珠軸承內(nèi)。
[0023]本發(fā)明的使用過程和實(shí)驗(yàn)過程如下:
將三對約束夾具通過長邊上的螺孔對稱連接在加載設(shè)備反力剛架梁上，中心線間距為150mm。將與千斤頂連接的螺栓預(yù)先穿入底部槽鋼。將螺栓通過約束夾具上的槽口插入底部槽鋼翼緣上的螺孔并旋緊。安裝千斤頂，旋緊底部槽鋼與千斤頂連接使用的螺栓。進(jìn)行構(gòu)件對中，然后伸長千斤頂，使得實(shí)心滾輪與反力剛架梁底部貼緊。將千斤頂牢固連接在試驗(yàn)構(gòu)件上。
[0024]試驗(yàn)過程:在試驗(yàn)過程中，滾輪貼緊在反力鋼架梁底部并滾動(dòng)。由于千斤頂與構(gòu)件可靠連接，隨著構(gòu)建在水平荷載作用下水平移動(dòng)，無偏心產(chǎn)生。在試驗(yàn)完成后先收縮千斤頂，然后依次拆除千斤頂與底部槽鋼連接螺栓、底部槽鋼與約束夾具的連接螺栓，最后拆除約束夾具。
[0025]將上述千斤頂支座應(yīng)用于改造現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，即可得一種抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)，其主要包括臺座、在往復(fù)動(dòng)作器作用下在所述臺座上移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，上述任一項(xiàng)實(shí)施例所述可水平滑移的千斤頂支座，一端固定于實(shí)驗(yàn)構(gòu)件上、一端固定于槽鋼底座上的千斤頂，以及與約束夾具固定連接的鋼架梁。
[0026]總之，本發(fā)明通過簡單的、容易實(shí)現(xiàn)的方案解決了現(xiàn)有抗震靜力試驗(yàn)中由于千斤頂固定在剛架梁上造成的構(gòu)件偏心受壓問題。
[0027]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可水平滑移的千斤頂支座，其特征在于，包括: 槽鋼底座(1)，其包括主體部(11)和相對設(shè)置于主體部兩側(cè)的翼緣部(12)，所述主體部設(shè)置有螺栓孔，千斤頂通過螺栓固定于槽鋼底座； 滾動(dòng)組件，包括沿主體部中軸線設(shè)置的若干個(gè)滾珠軸承(2 )以及與滾珠軸承套接的滾輪(3); 約束夾具(4)，其一邊開設(shè)有螺栓固定孔(41)，可通過螺栓固定于鋼架梁的兩側(cè)；其另一邊位于翼緣部的外側(cè)，限定槽鋼底座的運(yùn)動(dòng)范圍； 在工作狀態(tài)，在千斤頂?shù)淖饔孟?，滾輪與鋼架梁緊密接觸，千斤頂和槽鋼底座可相對于鋼架梁的縱向移動(dòng)。2.如權(quán)利要求1所述的可水平滑移的千斤頂支座，其特征在于，所述翼緣部設(shè)置有若干個(gè)螺栓孔，所述約束夾具呈L型，位于翼緣部外側(cè)的邊上對應(yīng)設(shè)置有若干個(gè)槽口(42)，所述槽口在鋼架梁長度方向上延伸，一螺栓穿過槽口和翼緣部上的螺栓孔將槽鋼底座和約束夾具相對固定，該螺栓可在槽口中移動(dòng)。3.如權(quán)利要求1所述的可水平滑移的千斤頂支座，其特征在于，所述約束夾具呈U型，其一邊位于主體部下方。4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的可水平滑移的千斤頂支座，其特征在于，所述約束夾具共三對，為不等邊角鋼，每個(gè)約束夾具的長度為100mm，短邊上開有50mmX75mm的槽口，長邊軸線處開有兩個(gè)適用于M20的螺栓孔；所述槽鋼底座為不銹鋼構(gòu)件，長450mm，翼緣上間隔150mm開有3個(gè)適用于M18的螺栓孔，主體部四角開設(shè)有可與千斤頂連接的螺栓孔；滾珠軸承為3個(gè)，每個(gè)寬100mm，均勻焊接在底部槽鋼中軸線上，實(shí)心滾輪為不銹鋼構(gòu)件，夕卜徑75mm，內(nèi)徑55mm，套在滾珠軸承內(nèi)。5.一種抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括臺座、在往復(fù)動(dòng)作器作用下在所述臺座上移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)件，權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的可水平滑移的千斤頂支座，一端固定于實(shí)驗(yàn)構(gòu)件上、一端固定于槽鋼底座上的千斤頂，以及與約束夾具固定連接的鋼架梁。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可水平滑移的千斤頂支座及抗震靜力試驗(yàn)系統(tǒng)，其中，所述可水平滑移的千斤頂支座包括：槽鋼底座，其包括主體部和相對設(shè)置于主體部兩側(cè)的翼緣部，所述主體部設(shè)置有螺栓孔，千斤頂通過螺栓固定于槽鋼底座；滾動(dòng)組件，包括沿主體部中軸線設(shè)置的若干個(gè)滾珠軸承以及與滾珠軸承套接的滾輪；約束夾具，其一邊開設(shè)有螺栓固定孔，可通過螺栓固定于鋼架梁的兩側(cè)；其另一邊位于翼緣部的外側(cè)，限定槽鋼底座的運(yùn)動(dòng)范圍。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)，而且在施加荷載的過程中，千斤頂可相對于鋼架梁滑動(dòng)，因而不會對構(gòu)件的變形產(chǎn)生阻礙，而千斤頂與構(gòu)件保持固定，不會產(chǎn)生偏心，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
【IPC分類】G01M7/02, B66F3/25, B25H1/00
【公開號】CN105058334
【申請?zhí)枴緾N201510425071
【發(fā)明人】伍凱, 張賀, 陳 峰, 王銳, 南洋
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月17日