一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，包括空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型、反力架、鋼絲繩以及堆載托盤、沖擊物、試驗(yàn)釋放控制臺，其中，反力架為由H型鋼構(gòu)件組成鋼架，包括頂層平臺和底層平臺；在連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型安裝在反力架頂層平臺上，通過在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型上安裝鋼絲繩與堆載托盤實(shí)現(xiàn)加載；在沖擊試驗(yàn)時，結(jié)構(gòu)模型安裝在底層平臺上，鋼絲繩兩端與沖擊物和試驗(yàn)釋放控制臺連接，且該鋼絲繩中部與頂層平臺的一個連接點(diǎn)以滑輪方式連接。本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)快速組裝，在試驗(yàn)完成后拆分成部分，減少占用實(shí)驗(yàn)室場地，此外，還可以做多種規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型的連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
【專利說明】一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑模擬實(shí)驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌或經(jīng)受沖擊可能由許多原因造成，如錯誤的施工順序、偶然的超載、地震或爆炸沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件破壞等。近年來國內(nèi)外發(fā)生多次建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌破壞的慘劇，為了避免建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌，降低人員傷亡與財產(chǎn)損失，很有必要在新建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，以及現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)性能評估中，對建筑結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌性能進(jìn)行模擬，進(jìn)而采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，提高其抗連續(xù)性倒塌性能。
[0003]目前空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌性能的研究還處于初步階段，對于空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)的平臺更是沒有規(guī)范的設(shè)施。實(shí)驗(yàn)人員則是根據(jù)自己的需要搭建空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，費(fèi)時費(fèi)力。同時試驗(yàn)平臺占用很大的實(shí)驗(yàn)場地，照成其他實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)人員的不便。而且實(shí)驗(yàn)平臺多是針對單一規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型，利用率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，旨在解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺多是針對單一規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型，利用率較低的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，包括空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型、反力架、鋼絲繩以及堆載托盤、沖擊物、試驗(yàn)釋放控制臺，其中，所述反力架為由H型鋼構(gòu)件焊接而成的立方體鋼架，包括頂層平臺以及位于頂層平臺正下方的底層平臺；
[0006]在連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型安裝在反力架頂層平臺上，通過在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型上安裝與堆載托盤連接的鋼絲繩；
[0007]在沖擊試驗(yàn)時，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型安裝在反力架底層平臺上，所述鋼絲繩一端連接沖擊物、另一端與試驗(yàn)釋放控制臺連接，且該鋼絲繩中部與頂層平臺的一個連接點(diǎn)以滑輪方式連接。
[0008]優(yōu)選地，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型只要滿足試驗(yàn)平臺2mX 2m模數(shù)，其類型為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的任一類型，包括平面桁架類型、四角錐體系、三角錐體系、六角錐體系以及各類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型通過開孔支座并通過轉(zhuǎn)換支座固定在反力架的頂層平臺或者底層平臺上。
[0010]優(yōu)選地，所述反力架的立方體鋼架兩相對方向側(cè)壁上設(shè)有斜支撐，所述斜支撐一端固定在鋼架上側(cè)鋼構(gòu)件上，另一端固定在鋼架底部鋼構(gòu)件上，且所述斜支撐呈斜對角設(shè)置。[0011]優(yōu)選地，所述的堆載托盤包括橫設(shè)鋼板以及與所述橫設(shè)鋼板垂直設(shè)置的縱設(shè)鋼板；其中，所述鋼絲繩另一端與橫設(shè)鋼板連接，所述縱設(shè)鋼板平行并列鋪設(shè)在橫設(shè)鋼板上。
[0012]相比于現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0013](I)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)快速組裝，提高實(shí)驗(yàn)效率。
[0014](2)本發(fā)明可以在試驗(yàn)完成后拆分成部分，減少占用實(shí)驗(yàn)室場地。
[0015](3)本發(fā)明可以做多種規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型的連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺在進(jìn)行連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時的狀態(tài)圖；
[0017]圖2是本發(fā)明空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺在進(jìn)行連續(xù)性沖擊試驗(yàn)時的狀態(tài)圖；
[0018]圖3是圖1或圖2中空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4是圖1或圖2中的反力架的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]如圖1?4所示，其中，圖1是本發(fā)明空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺在進(jìn)行連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時的狀態(tài)圖；圖2是本發(fā)明空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺在進(jìn)行連續(xù)性沖擊試驗(yàn)時的狀態(tài)圖；圖3是圖1或圖2中空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1或圖2中的反力架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，包括空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型1、反力架
2、鋼絲繩3以及堆載托盤4、沖擊物5、試驗(yàn)釋放控制臺6，其中，所述反力架2為由H型鋼構(gòu)件焊接而成的立方體鋼架，包括頂層平臺14以及位于頂層平臺14正下方的底層平臺15。
[0023]在連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，如圖1所示，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I安裝在反力架2頂層平臺14上，通過在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I上安裝與堆載托盤4連接的鋼絲繩3。
[0024]在沖擊試驗(yàn)時，如圖2所示，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I安裝在反力架2底層平臺15上，所述鋼絲繩3 —端連接沖擊物5、另一端與試驗(yàn)釋放控制臺連接，且該鋼絲繩3中部與頂層平臺14的一個連接點(diǎn)以滑輪方式連接。
[0025]在本發(fā)明中，可以做多種規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I的連續(xù)性倒塌實(shí)驗(yàn)，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I只要滿足試驗(yàn)平臺2mX 2m模數(shù)，其類型為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的任一類型，包括平面桁架類型、四角錐體系、三角錐體系、六角錐體系以及各類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明實(shí)施例中，更具體的，如圖3所示，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I包括上層網(wǎng)格13、下層網(wǎng)格8，所述上層網(wǎng)格13和下層網(wǎng)格8均包括由桿件9圍城的方形邊框，所述上層網(wǎng)格13的方形邊框各邊上均勻設(shè)有上弦節(jié)點(diǎn)10，兩兩相對方向上的上弦節(jié)點(diǎn)之間連接一桿件9 ;所述下層網(wǎng)格8的方形邊框各邊上均勻設(shè)有下弦節(jié)點(diǎn)11，兩兩相對方向上的下弦節(jié)點(diǎn)11之間連接一桿件9 ;所述上弦節(jié)點(diǎn)10與相鄰的下弦節(jié)點(diǎn)11之間連接一桿件9。
[0026]所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I通過開孔支座并通過轉(zhuǎn)換支座固定在反力架的頂層平臺或者底層平臺上，更具體的，如圖3所示，所述下層網(wǎng)格上設(shè)有底座12，所述底座12上設(shè)有開孔13，且所述底座12通過開孔13固定在反力架2上。
[0027]更具體的，在模擬連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，所述的堆載托盤4包括橫設(shè)鋼板以及與所述橫設(shè)鋼板垂直設(shè)置的縱設(shè)鋼板；其中，所述鋼絲繩3另一端與橫設(shè)鋼板連接，所述縱設(shè)鋼板平行并列鋪設(shè)在橫設(shè)鋼板上。
[0028]在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用過程中，在模擬連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，通過空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I上吊掛鋼絲繩3與堆載托盤4連接，實(shí)驗(yàn)操作者可以在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I的桿件9上貼應(yīng)變片，并對應(yīng)變片做密封處理。在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I的上弦節(jié)點(diǎn)10布置直徑為3mm的鋼絲繩3，并將鋼繩3的下端與堆載托盤4連接，鋼絲繩3的上端和下端都用u型夾頭固定牢固。在安裝的過程中盡量保持鋼絲繩3處于豎直繃緊狀態(tài)，以保持每個加載節(jié)點(diǎn)同時均勻受力。一切準(zhǔn)備就緒后，用千斤頂將堆載托盤4略微頂起，然后在堆載托盤4上均勻加載。在均勻堆載完畢后，緩慢的讓所有千斤頂同時卸載。模擬空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的實(shí)際受載，同時對網(wǎng)架設(shè)置初始破壞裝置模擬網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的連續(xù)性倒塌過程，通過位移、應(yīng)變、加速度等傳感器獲取空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沖擊荷載作用下動態(tài)響應(yīng)。
[0029]模擬沖擊試驗(yàn)時，通過反力架2上空釋放不同級別的吊掛荷載，對下方空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，通過高速攝像機(jī)和位移、應(yīng)變、加速度等傳感器獲取空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)沖擊荷載作用下動態(tài)響應(yīng)過程。
[0030]本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)快速組裝，提高實(shí)驗(yàn)效率，在試驗(yàn)完成后拆分成部分，減少占用實(shí)驗(yàn)室場地，此外，還可以做多種規(guī)格的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I的連續(xù)性倒塌實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
[0031]更具體的，為了增加反力架2的空間穩(wěn)定性以及便于裝置的拆裝，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述反力架的立方體鋼架兩相對方向側(cè)壁上設(shè)有斜支撐16，所述斜支撐16 —端固定在鋼架上側(cè)鋼構(gòu)件上，另一端固定在鋼架底部鋼構(gòu)件上，且所述斜支撐16曾斜對角設(shè)置；所述鋼架上、下側(cè)鋼構(gòu)件的翼緣上設(shè)有定位孔17、18 ;所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型I的底座12的開孔13與鋼架的定位孔17、18配合對接后用螺栓固定連接。
[0032]在本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用過程中，反力架2由焊接H型鋼構(gòu)件通過螺栓連接組裝而成，方便快捷，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可以拆卸成部分，減少占用實(shí)驗(yàn)室空間。斜支撐16有效增加反力架2的空間穩(wěn)定性。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，包括空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型、反力架、鋼絲繩以及堆載托盤、沖擊物、試驗(yàn)釋放控制臺，其中，所述反力架為由H型鋼構(gòu)件焊接而成的立方體鋼架，包括頂層平臺以及位于頂層平臺正下方的底層平臺； 在連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型安裝在反力架頂層平臺上，通過在空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型上安裝與堆載托盤連接的鋼絲繩； 在沖擊試驗(yàn)時，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型安裝在反力架底層平臺上，所述鋼絲繩一端連接沖擊物、另一端與試驗(yàn)釋放控制臺連接，且該鋼絲繩中部與頂層平臺的一個連接點(diǎn)以滑輪方式連接。
2.如權(quán)利要求1所述的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型只要滿足試驗(yàn)平臺2mX2m模數(shù)，其類型為空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的任一類型，包括平面桁架類型、四角錐體系、三角錐體系、六角錐體系以及各類網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，所述空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)模型通過開孔支座并通過轉(zhuǎn)換支座固定在反力架的頂層平臺或者底層平臺上。
4.如權(quán)利要求3所述的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，所述反力架的立方體鋼架兩相對方向側(cè)壁上設(shè)有斜支撐，所述斜支撐一端固定在鋼架上側(cè)鋼構(gòu)件上，另一端固定在鋼架底部鋼構(gòu)件上，且所述斜支撐呈斜對角設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌、沖擊實(shí)驗(yàn)平臺，其特征在于，在連續(xù)性倒塌試驗(yàn)時，所述的堆載托盤包括橫設(shè)鋼板以及與所述橫設(shè)鋼板垂直設(shè)置的縱設(shè)鋼板；其中，所述鋼絲繩另一端與橫設(shè)鋼板連接，所述縱設(shè)鋼板平行并列鋪設(shè)在橫設(shè)鋼板上。
【文檔編號】G01M99/00GK103954465SQ201410184914
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】丁北斗, 呂恒林, 黃建恩, 丁麗, 吳元周 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)