一種剛度可調(diào)三向彈性支座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)物理試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及模型底部邊界約束的彈性支撐模擬，尤其是一種剛度可調(diào)的模型底部三向彈性支座。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在建筑結(jié)構(gòu)物理模型試驗(yàn)中，模型設(shè)計(jì)一般不計(jì)下部基礎(chǔ)的土結(jié)耦合效應(yīng)，簡(jiǎn)單地將基底邊界處理成固端約束，這種忽略基礎(chǔ)與周圍土體相互作用對(duì)模型上部結(jié)構(gòu)的影響會(huì)導(dǎo)致某些環(huán)境激勵(lì)下結(jié)構(gòu)響應(yīng)與真實(shí)值存在較大誤差，從而給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來安全隱患；即便采用彈性支座對(duì)基底邊界條件進(jìn)行模擬時(shí)，也以豎向位移約束為主，忽略其他方向的約束條件；同時(shí)當(dāng)需要模擬多種基底邊界條件時(shí)，往往加工多個(gè)彈性支座，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，造成材料浪費(fèi)。針對(duì)這個(gè)問題，客觀上需要研發(fā)一種裝置來加以解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種剛度可調(diào)三向彈性支座，它不僅能同時(shí)模擬豎向位移和水平兩向彎曲三個(gè)方向的約束，而且能調(diào)節(jié)三個(gè)方向的約束剛度。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]—種剛度可調(diào)三向彈性支座，包括支座頂板、支座底板、導(dǎo)軌、滑塊、墊片、螺母、彈簧、滑動(dòng)鉸支、外護(hù)筒，可同時(shí)模擬豎向位移和水平兩向彎曲三個(gè)方向的支座約束；通過選用不同剛度系數(shù)的彈簧及改變滑塊在導(dǎo)軌中的位置實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向約束剛度的調(diào)節(jié)。
[0006]—種剛度可調(diào)三向彈性支座，包括支座頂板、支座底板、導(dǎo)軌、滑塊、彈簧、外護(hù)筒，所述支座頂板下表面和支座底板上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定若干條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌均設(shè)有刻度線；
[0007]每條導(dǎo)軌內(nèi)均開設(shè)有空槽，滑塊的一端通過空槽的開口伸入空槽中，滑塊的另一端伸出空槽外并固定在導(dǎo)軌上；伸出空槽外的滑塊的底部開設(shè)有用于勾連彈簧一端的孔洞；通過該空洞，在支座頂板下表面與支座底板上表面的導(dǎo)軌中對(duì)應(yīng)滑塊之間設(shè)置彈簧連接;
[0008]上述部件組成的系統(tǒng)放置在外護(hù)筒內(nèi)。
[0009]進(jìn)一步，所述彈簧的剛度系數(shù)及滑塊在導(dǎo)軌中的位置依據(jù)三個(gè)方向約束剛度的調(diào)節(jié)需求而確定。
[0010]所述支座頂板的四邊布置滑動(dòng)鉸支，其在外護(hù)筒內(nèi)壁沿豎向自由滑動(dòng)，在不限制豎向位移變形和水平兩向彎曲變形的同時(shí)固結(jié)了水平兩向位移變形。
[0011]所述支座頂板下表面和支座底板上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定四條導(dǎo)軌。
[0012]所述滑塊通過墊片和螺母固定在導(dǎo)軌上。
[0013]與所述墊片和螺母配合的是伸出空槽外的滑塊的一端上設(shè)置的螺紋。
[0014]所述滑塊的橫截面為T型。
[0015]使用時(shí)，外護(hù)筒固定在試驗(yàn)地面上，支座頂板與建筑結(jié)構(gòu)物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ突走B接。
[0016]由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:可同時(shí)模擬對(duì)建筑結(jié)構(gòu)特性影響較大的基底豎向位移約束和水平兩向彎曲約束，使得物理模型在試驗(yàn)中基底邊界條件更加符合實(shí)際情況；通過彈簧規(guī)格的選擇和導(dǎo)軌中滑塊位置的調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向約束剛度的快速調(diào)節(jié)，即采用一個(gè)彈性支座便可實(shí)現(xiàn)不同基底約束條件的模擬，省時(shí)省力；同時(shí)本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、加工方便，可在建筑結(jié)構(gòu)物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷幕准s束模擬中得到廣泛應(yīng)用，具有良好的市場(chǎng)前景。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0018]圖2是沿圖1中所示1-1面的剖視圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)軌的側(cè)視圖。
[0020]圖中:I支座頂板；2支座底板；3導(dǎo)軌；4滑塊；5墊片；6螺母；7彈簧；8滑動(dòng)鉸支；9外護(hù)筒。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0022]本發(fā)明一種剛度可調(diào)三向彈性支座，包括支座頂板1、支座底板2、導(dǎo)軌3、滑塊4、墊片5、螺母6、彈簧7、滑動(dòng)鉸支8、外護(hù)筒9。
[0023]其中，在支座頂板I下表面和支座底板2上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定四條導(dǎo)軌3，共計(jì)八條導(dǎo)軌3，每條導(dǎo)軌3上均設(shè)有刻度線；每條導(dǎo)軌3內(nèi)均開設(shè)有空槽，滑塊4的一端通過空槽的開口伸入空槽中，滑塊4的另一端類似于螺栓伸出空槽外，其上具有螺紋并通過墊片5和螺母6固定在導(dǎo)軌上；伸出空槽外的滑塊4的一端的底部開設(shè)有用于勾連彈簧7 —端的孔洞；通過該空洞，在支座頂板I下表面與支座底板2上表面的導(dǎo)軌3中對(duì)應(yīng)滑塊4之間設(shè)置彈簧7連接。
[0024]上下八條導(dǎo)軌、八個(gè)滑塊及四根彈簧形成具有上述結(jié)構(gòu)的四個(gè)單元。
[0025]在支座頂板I的四邊布置滑動(dòng)鉸支8 ;將上述部件組成的系統(tǒng)放置在外護(hù)筒9內(nèi)。
[0026]可以選用橫截面為T型的滑塊4。
[0027]使用時(shí)，外護(hù)筒9固定在試驗(yàn)地面上，支座頂板I與建筑結(jié)構(gòu)物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ突走B接。
[0028]滑動(dòng)鉸支8可在外護(hù)筒9內(nèi)壁沿豎向自由滑動(dòng)，這樣可以在不限制豎向位移變形和水平兩向彎曲變形的同時(shí)固結(jié)了水平兩向位移變形，保證了三向剛度模擬的正確性。
[0029]通過選用不同剛度系數(shù)的彈簧7及改變滑塊4在導(dǎo)軌3中的位置，可實(shí)現(xiàn)豎向位移和水平兩向彎曲三個(gè)方向約束剛度的快速調(diào)節(jié)。
[0030]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:包括支座頂板、支座底板、導(dǎo)軌、滑塊、彈簧、外護(hù)筒，所述支座頂板下表面和支座底板上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定若干條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌均設(shè)有刻度線； 每條導(dǎo)軌內(nèi)均開設(shè)有空槽，滑塊的一端通過空槽的開口伸入空槽中，滑塊的另一端伸出空槽外并固定在導(dǎo)軌上；伸出空槽外的滑塊的底部開設(shè)有用于勾連彈簧一端的孔洞；通過該空洞，在支座頂板下表面與支座底板上表面的導(dǎo)軌中對(duì)應(yīng)滑塊之間設(shè)置彈簧連接；上述部件組成的系統(tǒng)放置在外護(hù)筒內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:所述彈簧的剛度系數(shù)及滑塊在導(dǎo)軌中的位置依據(jù)三個(gè)方向約束剛度的調(diào)節(jié)需求而確定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:所述支座頂板的四邊布置滑動(dòng)鉸支，其在外護(hù)筒內(nèi)壁沿豎向自由滑動(dòng)，在不限制豎向位移變形和水平兩向彎曲變形的同時(shí)固結(jié)了水平兩向位移變形。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:所述支座頂板下表面和支座底板上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定四條導(dǎo)軌。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:所述滑塊通過墊片和螺母固定在導(dǎo)軌上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:與所述墊片和螺母配合的是伸出空槽外的滑塊的一端上設(shè)置的螺紋。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛度可調(diào)三向彈性支座，其特征在于:所述滑塊的橫截面為T型。
【專利摘要】一種剛度可調(diào)三向彈性支座，包括支座頂板、支座底板、導(dǎo)軌、滑塊、彈簧、外護(hù)筒，所述支座頂板下表面和支座底板上表面分別沿水平兩個(gè)正交方向各固定若干條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌均設(shè)有刻度線；每條導(dǎo)軌內(nèi)放置滑塊，滑塊固定在導(dǎo)軌上；所述支座頂板下表面與支座底板上表面的導(dǎo)軌中對(duì)應(yīng)滑塊間設(shè)置彈簧連接；上述部件組成的系統(tǒng)放置在外護(hù)筒內(nèi)。本發(fā)明不僅能同時(shí)模擬豎向位移和水平兩向彎曲三個(gè)方向的支座約束，而且通過選用不同剛度系數(shù)的彈簧及改變滑塊在導(dǎo)軌中的位置實(shí)現(xiàn)三個(gè)方向約束剛度的調(diào)節(jié)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)物理試驗(yàn)?zāi)Ｐ突讖椥约s束的模擬中，同時(shí)能以較小的成本實(shí)現(xiàn)不同基底約束條件的快速模擬。
【IPC分類】F16F15/04, F16M11/20, F16M11/04
【公開號(hào)】CN105221899
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510641906
【發(fā)明人】葛耀君, 趙林, 陳旭
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日