專利名稱：建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建筑幕墻抗震性能測試技術領域，尤其涉及一種建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置。
背景技術：
模擬地震振動臺試驗是建筑幕墻的抗震性能測試的重要方法，具體做法為設計一個框架來模擬主體結構，選取典型的幕墻試驗單元安裝在框架上，然后將框架固定于模擬地震振動臺臺面，加載具有典型包絡意義的多維多模式地震動，檢測其抗震性能。按照作用機理區(qū)分，多維多模式地震動包括三維加速度作用、平面內(nèi)水平位移作用和平面內(nèi)豎向位移作用。實現(xiàn)對建筑幕墻的多維多模式地震動加載有一定困難框架剛度偏大，對幕墻單·元加載的位移作用就不能達到要求；框架剛度偏小，則對幕墻單元加載的加速度作用偏小。目前，建筑幕墻的模擬地震振動臺試驗以加速度作用加載為主，尚無試驗裝置能夠實現(xiàn)多維多模式地震動加載。這樣使得建筑幕墻抗震性能測試和評價技術不完善，被測建筑幕墻缺乏安全性依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有試驗裝置無法同時模擬建筑幕墻多維多模式地震動加載的不足，本實用新型的目的在于提供一種構造簡單，操作便捷，可實現(xiàn)多維多模式地震動加載的建筑幕墻抗震性能試驗裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，由三向六自由度模擬地震振動臺I、鋼結構框架2、水平位移加載剛架3、豎向位移加載剛架4、豎向位移加載反力梁5、第一連接板6、第二連接板7、第三連接板8和內(nèi)螺紋套筒9組成，其中鋼結構框架2包括若干個豎直方向布置的鋼結構框架柱2. I和位于鋼結構框架柱
2.I上的鋼結構框架柱牛腿2. 2 ;鋼結構框架2固定于三向六自由度模擬地震振動臺I臺面上；水平位移加載剛架3由水平位移加載剛架橫梁3. I、水平位移加載剛架左端立柱
3.2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3組成，水平位移加載剛架橫梁3. I的兩端分別連接水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3 ;水平位移加載剛架3水平布置位于鋼結構框架2下部一側，通過可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結構框架柱2. I連接，水平位移加載剛架橫梁3. I的翼緣處開有圓孔，水平位移加載剛架橫梁3. I的圓孔處通過螺栓與開有圓孔的第一連接板6連接，第一連接板6置于鋼結構框架柱2. I外側，第二連接板7置于鋼結構框架柱2. I內(nèi)側，水平位移加載剛架3通過開有圓孔的第二連接板7抱箍于鋼結構框架柱2. I ；豎向位移加載剛架4由兩根豎向位移加載剛架橫梁4. I和兩根豎向位移加載剛架端立柱4. 2連接組成的框架結構；豎向位移加載剛架4位于鋼結構框架2中上部一側，通過可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結構框架柱2. I連接；所述豎向位移加載剛架橫梁4. I的翼緣處與開圓孔的第三連接板8焊接，將兩塊第三連接板8分別置于鋼結構框架柱2. I的內(nèi)、外側，通過固定螺桿11對穿兩塊第三連接板8的圓孔，采用螺母11. I擰緊，使豎向位移加載剛架4抱箍于鋼結構框架柱2. I ；豎向位移加載反力梁5橫梁的翼緣處與開圓孔的第四連接板焊接，并通過另一塊開圓孔的第四連接板抱箍于兩個豎向位移加載剛架橫梁之間的鋼結構框架柱2. I上。本實用新型中，所述豎向位移加載剛架橫梁4. I的腹板開有圓孔，所述圓孔處焊接有內(nèi)螺紋套筒9焊接，并焊接加勁板。本實用新型中，水平位移加載剛架3通過固定螺桿11對穿第一連接板6和第二連接板7的圓孔，采用螺母11. I擰緊，使水平位移加載剛架3抱箍于鋼結構框架柱2. I。 本實用新型中，所述內(nèi)螺紋套筒9通過豎向位移加載螺桿13固定于豎向位移加載剛架橫梁4. I上。本實用新型中，所述水平位移加載剛架左端立柱3. I和水平位移加載剛架右端立柱3. 2分別通過長螺桿與鋼結構框架柱牛腿2. 2連接。本實用新型中，所述豎向位移加載螺桿13頭端抵緊豎向位移加載反應力梁5的橫
梁翼緣。本實用新型的有益效果是可以實現(xiàn)建筑幕墻的多維多模式地震動加載；構造簡單，操作便捷、安全；可以實現(xiàn)水平位移和豎向位移的反復加載。

圖I為本實用新型的三維示意圖。圖2為本實用新型的前視圖。圖3為水平位移加載剛架前視圖。圖4為豎向位移加載剛架前視圖。圖5為圖3的I-I剖視圖。圖6為圖3的II-II剖視圖。圖7為圖4的III-III剖視圖。圖8為圖4的IV-IV剖視圖。圖中標號1為三向六自由度模擬地震振動臺，2為鋼結構框架，2. I為鋼結構框架柱，2. 2為鋼結構框架柱牛腿，3為水平位移加載剛架，3. I為水平位移加載剛架橫梁，3. 2為水平位移加載剛架左端立柱，3. 3為水平位移加載剛架右端立柱，4為豎向位移加載剛架，
4.I為豎向位移加載剛架橫梁，4. 2為豎向位移加載剛架端立柱，5為豎向位移加載反力梁，6為第一連接板,7為第二連接板,8為第三連接板,9為內(nèi)螺紋套筒，10為螺栓,10. I為固定螺栓10的螺母，11為螺桿，11. I為固定螺桿11的螺母，12為水平位移加載螺桿，12. I為水平位移加載螺桿12的左端外側螺母，12. 2為水平位移加載螺桿的左端內(nèi)側螺母，12. 3為水平位移加載螺桿的右端外側螺母，12. 4為水平位移加載螺桿的右端內(nèi)側螺母，13為豎向位移加載螺桿。
具體實施方式
[0024]下面通過實施例結合附圖進一步說明本實用新型。實施例I本實用新型提出的一種建 筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，由三向六自由度模擬地震振動臺I、鋼結構框架2、水平位移加載剛架3、豎向位移加載剛架4、豎向位移加載反力梁5、第一連接板6、第二連接板7、第三連接板8、內(nèi)螺紋套筒9、螺栓10、螺桿11、水平位移加載螺桿12、豎向位移加載螺桿13和相應的螺母組成。其中鋼結構框架2固定于三向六自由度模擬地震振動臺I臺面，水平位移加載剛架3通過可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結構框架柱2. I連接，豎向位移加載剛架4通過可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結構框架柱2. I連接。所述三向六自由度模擬地震振動臺I實現(xiàn)三維加速度作用加載。所述水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣開長圓孔，通過螺栓與所開的圓孔和帶有長圓孔的第一連接板6連接，并通過另一塊開圓孔的第二連接板7抱箍于鋼結構框架柱2. I。所述水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3通過長螺桿與鋼結構框架柱牛腿2. 2連接。所述豎向位移加載剛架橫梁4. I翼緣與開圓孔的第三連接板8焊接，并通過另一塊開圓孔的第三連接板8抱箍于鋼結構框架柱2. I。所述豎向位移加載反力梁5橫梁翼緣與開圓孔的第四連接板焊接，并通過另一塊開圓孔的第四連接板抱箍于豎向位移加載剛架的上、下兩個橫梁的鋼結構框架柱2. I。如圖I所示，鋼結構框架2固定于三向六自由度模擬地震振動臺I臺面，三向六自由度模擬地震振動臺實現(xiàn)三維加速度作用加載。如圖2、圖3和圖4所示，水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣開長圓孔，通過固定螺栓10和螺母10. I與開圓孔和長圓孔的第一連接板6連接，并使水平位移加載剛架橫梁3. I翼緣的長圓孔中心與第一連接板6的長圓孔中心重合；將第一連接板6置于鋼結構框架柱2. I外側，將開圓孔的第二連接板7置于鋼結構框架柱
2.I內(nèi)側，使第一連接板6的圓孔中心與第二連接板7的圓孔中心重合，通過固定螺桿11對穿第一連接板6和第二連接板7的圓孔，并采用螺母11. I擰緊；水平位移加載剛架左端立柱3. 2和水平位移加載剛架右端立柱3. 3通過水平位移加載螺桿12、左端外側螺母12. I、左端內(nèi)側螺母12. 2、右端外側螺母12. 3和右端內(nèi)側螺母12. 4與鋼結構框架柱牛腿2. 2連接；向右加載水平位移時，將螺母10. I、左端內(nèi)側螺母12. 2和右端外側螺母12. 3松開，扳動左端外側螺母12. 1，實現(xiàn)水平位移加載剛架向右水平位移，達到預定位移值后，擰緊所有螺母；向左加載水平位移時，方法相同，過程相似，不再贅述。如圖2、圖5和圖6所示，豎向位移加載剛架橫梁4. I翼緣與開圓孔的第三連接板8焊接；將第三連接板8置于鋼結構框架柱2. I外側，將另一塊第三連接板8置于鋼結構框架柱2. I內(nèi)側，使置于鋼結構框架柱
2.I內(nèi)外兩側的第三連接板8的圓孔中心重合，通過固定螺桿11對穿兩塊第三連接板8的圓孔，并采用螺母11. I擰緊；豎向位移加載剛架橫梁4. I的腹板開圓孔，與內(nèi)螺紋套筒9焊接，并焊接加勁板；內(nèi)螺紋套筒9連接帶六角頭的豎向位移加載螺桿13 ;豎向位移加載反力梁5與鋼結構框架柱2. I的連接方式同豎向位移加載剛架橫梁4. I與鋼結構框架柱2. I的連接方式；豎向位移加載螺桿13的非六角頭端抵緊豎向位移加載反力梁橫梁5翼緣；向上加載豎向位移時，松開螺母11. 1，扳動連接于上橫梁內(nèi)螺紋套筒9的豎向位移加載螺桿13的六角頭，實現(xiàn)豎向位移加載剛架向上豎向位移，達到預定位移值后，擰緊所有螺母；向上加載豎向位移時，方法相同，過程相似，不再贅述。
權利要求1.一種建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，由三向六自由度模擬地震振動臺(I)、鋼結構框架(2)、水平位移加載剛架(3)、豎向位移加載剛架(4)、豎向位移加載反力梁(5)、第一連接板出)、第二連接板(7)、第三連接板(8)和內(nèi)螺紋套筒(9)組成，其特征在于 鋼結構框架(2)包括若干個豎直方向布置的鋼結構框架柱(2. I)和位于鋼結構框架柱(2. I)上的鋼結構框架柱牛腿(2. 2);鋼結構框架(2)固定于三向六自由度模擬地震振動臺(I)臺面上； 水平位移加載剛架(3)由水平位移加載剛架橫梁(3. I)、水平位移加載剛架左端立柱(3. 2)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 3)組成，水平位移加載剛架橫梁(3. I)的兩端分別連接水平位移加載剛架左端立柱(3. 2)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 3);水平位移加載剛架(3)水平布置位于鋼結構框架(2)下部一側，通過可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結構框架柱(2. I)連接，水平位移加載剛架橫梁(3. I)的翼緣處開有圓孔，水平位移加載剛架橫梁(3. I)的圓孔處通過螺栓與開有圓孔的第一連接板(6)連接，第一連接板(6)置于鋼結構框架柱(2. I)外側，第二連接板(7)置于鋼結構框架柱(2. I)內(nèi)側，水平位移加載剛架(3)通過開有圓孔的第二連接板(7)抱箍于鋼結構框架柱(2. I)； 豎向位移加載剛架⑷由兩根豎向位移加載剛架橫梁(4. I)和兩根豎向位移加載剛架端立柱(4.2)連接組成的框架結構；豎向位移加載剛架(4)位于鋼結構框架(2)中上部一偵牝通過可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結構框架柱(2. I)連接；所述豎向位移加載剛架橫梁(4. I)的翼緣處與開圓孔的第三連接板(8)焊接，將兩塊第三連接板(8)分別置于鋼結構框架柱(2. I)的內(nèi)、外側，通過固定螺桿(11)對穿兩塊第三連接板(8)的圓孔，采用螺母(11. D擰緊，使豎向位移加載剛架(4)抱箍于鋼結構框架柱(2. I)； 豎向位移加載反力梁(5)橫梁的翼緣處與開圓孔的第四連接板焊接，并通過另一塊開圓孔的第四連接板抱箍于兩個豎向位移加載剛架橫梁之間的鋼結構框架柱(2. I)上； 所述豎向位移加載剛架橫梁(4. I)的腹板開有圓孔，所述圓孔處焊接有內(nèi)螺紋套筒(9)焊接，并焊接加勁板。
2.根據(jù)權利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，其特征在于水平位移加載剛架(3)通過固定螺桿(11)對穿第一連接板(6)和第二連接板(7)的圓孔，采用螺母(11. D擰緊，使水平位移加載剛架(3)抱箍于鋼結構框架柱(2. I)。
3.根據(jù)權利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，其特征在于所述內(nèi)螺紋套筒(9)通過豎向位移加載螺桿(13)固定于豎向位移加載剛架橫梁(4. I)上。
4.根據(jù)權利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，其特征在于所述水平位移加載剛架左端立柱(3. I)和水平位移加載剛架右端立柱(3. 2)分別通過長螺桿與鋼結構框架柱牛腿(2. 2)連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置，其特征在于所述豎向位移加載螺桿(13)頭端抵緊豎向位移加載反應力梁(5)的橫梁翼緣。
專利摘要本實用新型涉及一種建筑幕墻多維多模式地震動試驗裝置。由三向六自由度模擬地震振動臺、鋼結構框架、水平位移加載剛架、豎向位移加載剛架、豎向位移加載反力梁、連接板、連接板、連接板、內(nèi)螺紋套筒、螺栓、螺桿和相應的螺母組成。其中鋼結構框架固定于三向六自由度模擬地震振動臺臺面，三向六自由度模擬地震振動臺臺面實現(xiàn)三向加速度作用加載；水平位移加載剛架通過可調(diào)節(jié)水平位移的連接方式與鋼結構框架柱連接，實現(xiàn)水平位移作用加載；豎向位移加載剛架通過可調(diào)節(jié)豎向位移的連接方式與鋼結構框架柱連接，實現(xiàn)豎向位移作用加載。本實用新型既可以實現(xiàn)建筑幕墻的多維多模式地震動加載，又可以實現(xiàn)水平位移和豎向位移的反復加載，并且構造簡單，操作便捷、安全。
文檔編號G01M7/02GK202770614SQ20122045058
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者盧文勝, 劉棟, 李世成, 黃寶鋒, 呂西林, 何志軍, 沈偉明 申請人:同濟大學