本發(fā)明涉及一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)裝置，可以用于在室外進(jìn)行各種動(dòng)力試驗(yàn)，從而避免試驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室地面及實(shí)驗(yàn)室整體結(jié)構(gòu)造成的破壞，屬于建筑結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

連續(xù)倒塌是指由結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)局部小范圍的初始破壞所引起的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的大范圍倒塌破壞，這種多米諾骨牌式的連鎖反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌，從而造成大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，所以針對(duì)結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)抗連續(xù)到結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌性能是整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)抵御局部破壞的能力，為了確定結(jié)構(gòu)的這種能力需要進(jìn)行試驗(yàn)。普通的靜力試驗(yàn)只能反映靜力狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的反應(yīng)，實(shí)際的結(jié)構(gòu)在倒塌過程中的動(dòng)力反應(yīng)只能通過動(dòng)力試驗(yàn)來展現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的普通實(shí)驗(yàn)一般使用千斤頂加載，千斤頂加載分為孔制位移和控制力的。但是不論是控制位移還是控制力的千斤頂，其加載部的運(yùn)動(dòng)速度都非常慢。而在倒塌動(dòng)力試驗(yàn)中，試件加速度可能達(dá)到接近1g，這是普通加載方式所無法滿足的。同時(shí)動(dòng)力試驗(yàn)又由于其破壞性可能對(duì)實(shí)驗(yàn)室造成各種不確定的損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了可以再室外進(jìn)行動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明提出了一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)裝置用以解決在在室外進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)的需求。該裝置可直接組合，并可通過不同的地基組合形式適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)需求，適用性非常廣。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：

1、一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述裝置包括地基部，懸吊部，釋放部，加載部四個(gè)部分；

所述地基部包括地基鋼梁，若干垂直絲杠，若干水平絲杠；所述地基鋼梁選用4-6根進(jìn)行組合，所述地基鋼梁上下翼緣兩側(cè)均布孔洞，腹板中間均布孔洞；所述地基鋼梁設(shè)置均布加勁肋，在預(yù)定承載位置設(shè)置額外加勁肋，所述鋼梁加勁肋、上中下翼緣板、腹板厚度均為等厚；所述垂直絲杠在垂直方向通過地基鋼梁翼緣兩側(cè)的均布孔洞連接所述地基鋼梁；所述水平絲杠在水平方向通過地基鋼梁腹板中間的均布孔洞連接所述地基鋼梁；先使實(shí)驗(yàn)所需錨固的部分錨固于部分地基鋼梁上，再用剩余的地基鋼梁通過所述垂直絲杠及所述水平絲杠加固，或直接使用所述垂直絲杠及所述水平絲杠加固；

所述懸吊部包括八塊實(shí)心鐵塊，一根鋼吊梁，八根垂直支撐絲杠；垂直支撐絲杠通過地基鋼梁上翼緣兩側(cè)均布孔洞與地基鋼梁連接，所述實(shí)心鐵塊通過螺母固定于垂直支撐絲杠上，每?jī)蓚€(gè)垂直支撐絲杠固定上下兩個(gè)實(shí)心鐵塊；上下兩個(gè)實(shí)心鐵塊中間設(shè)置所述鋼吊梁；所述鋼吊梁每側(cè)用兩對(duì)上下兩個(gè)所述實(shí)心鐵塊固定，即每側(cè)四個(gè)，共八塊所述實(shí)心鐵塊，共八根垂直絲杠；

所述釋放部包括一個(gè)千斤頂，一個(gè)可釋放吊鉤；所述千斤頂安裝于所述鋼吊梁上，所述可釋放吊鉤置于所述千斤頂下；所述可釋放吊鉤包括一塊鋼板，一個(gè)插銷，一個(gè)卸扣；所述鋼板和所述卸扣由所述插銷連接；

所述加載部由中間連接裝置和配重箱組成；所述中間連接裝置包括一U形件，一根水平螺栓，四根垂直螺栓，及一T形件；所述U型鋼板兩側(cè)插入一根水平螺栓，與卸扣連接；所述U型鋼板底部通過所述四根垂直螺栓與所述T形件連接；所述配重箱包括箱體與四根水平螺栓；所述箱體兩個(gè)相對(duì)側(cè)邊及底部為鋼板，另兩個(gè)側(cè)邊為可拆卸的鋼板，通過螺栓與整體連接；底部鋼板下有一層井字形垂直鋼板，垂直鋼板下為一層水平鋼板；箱體底部鋼板中央有一框型鋼柱，框型鋼柱兩個(gè)相對(duì)的側(cè)邊各有一塊鋼板連接箱體相對(duì)的側(cè)邊，框型鋼柱上部為一水平鋼板，水平鋼板上部有一垂直鋼板，垂直鋼板上由所述四根水平螺栓與所述T形件連接；所述箱體各部位部件均由焊接連接。

進(jìn)一步，所述地基鋼梁上下翼緣兩側(cè)有以500mm為間隔的均布孔洞，腹板中間有以500mm為間隔的均布孔洞。

進(jìn)一步，所述地基鋼梁以500mm為間隔設(shè)置均布加勁肋。

釋放時(shí)，從側(cè)邊拉脫可釋放吊鉤的插銷即可。原本由千斤頂承受的力便會(huì)瞬間轉(zhuǎn)移到構(gòu)件上。

在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所有用絲杠連接的部分均由連接面上下兩個(gè)螺母固定。

本說明書提供三個(gè)具體的實(shí)施例，但實(shí)際情況中可以使用但不僅限于以下三種情況，可變部分為地基梁組合方式以及懸吊部和懸吊部、釋放部、加載部的位置。一般性的規(guī)則為：地基鋼梁組合方式為，先使試驗(yàn)所需錨固的部分錨固于部分地基鋼梁上，再用剩余的地基鋼梁通過垂直絲杠或水平絲杠加固，以可滿足實(shí)驗(yàn)地基剛度需求為標(biāo)準(zhǔn)；懸吊部、釋放部、加載部的位置確定方法為，根據(jù)具體試驗(yàn)，先確定試件在地基上的位置，再確定試件需要加載的位置，根據(jù)需要加載的位置確定加載部的位置，加載部上面即為釋放部位置，釋放部上部即為懸吊部，從而確定懸吊部位置，從而確定懸吊部在地基部的位置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：

一、可實(shí)現(xiàn)多種組合，方便實(shí)用?？梢詫?shí)現(xiàn)在尺度內(nèi)的各種實(shí)驗(yàn)地基錨固的需求。

二、可以拆卸，方便組裝運(yùn)輸。

三、可以在室外進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)場(chǎng)地要求低。

四、可以實(shí)現(xiàn)瞬間加載，且可提供接近實(shí)際結(jié)構(gòu)的荷載作用。

五、可以進(jìn)行破壞性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的地基部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的懸吊部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的釋放部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的加載部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例3的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中代碼說明

0-1——地基部 0-2——懸吊部

0-3——釋放部 0-4——加載部

1——第一長(zhǎng)地基鋼梁

2——第二長(zhǎng)地基鋼梁 3——有額外加勁肋的短地基鋼梁A

4——有額外加勁肋的短地基鋼梁B

5——無額外加勁肋的短地基鋼梁A

6——無額外加勁肋的短地基鋼梁B 7——垂直絲杠

8——水平絲杠 9——預(yù)定承載位置

10——額外加勁肋 11——均布加勁肋

12——均布孔洞 13——垂直支撐絲杠

14——實(shí)心鋼塊 15——鋼吊梁

16——千斤頂 17——鋼板

18——插銷 19——卸扣

20——U形件 21——水平螺栓

22——四根垂直螺栓 23——T形件

24——相對(duì)側(cè)邊鋼板 25——可拆卸鋼板

26——底部鋼板 27——框型鋼柱

28——垂直鋼板 29——底部水平鋼板

30——井字形垂直鋼板

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖6所示，一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)置，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)為板柱子結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)。地基部不包含無額外加勁肋的短地基鋼梁6。安裝時(shí)，先將垂直絲杠7固定在吊起的地基鋼梁1、2、5相應(yīng)需要的位置，然后將地基鋼梁1、2、5擺放在試驗(yàn)場(chǎng)地，在地基鋼梁1、2、5上部吊裝上地基鋼梁3、4，并用垂直絲杠7固定。在地基鋼梁側(cè)邊安裝水平絲杠8。將試件吊裝至地基部0-1，并用垂直絲杠7固定。將垂直支撐絲杠13安裝至預(yù)定承載位置9，擰入螺母至垂直支撐絲杠13預(yù)定的位置，先吊裝所有下部的實(shí)心鋼塊14，將鋼吊梁15吊裝至下部實(shí)心鋼塊14上，再將所有上部的實(shí)心鋼塊14吊裝至鋼吊梁15上。千斤頂16安裝于鋼吊梁15下部，千斤頂16下部安裝鋼板17，鋼板17上插入插銷18的同時(shí)插上卸扣19。U形件20安裝于卸扣19下，并用水平螺栓21固定，U形件20下端用4根垂直螺栓22穿過試件與試件下方的T形件23固定。此時(shí)千斤頂上拉使T形件23與試件表面緊密接觸，再將配重箱上的垂直鋼板28用螺栓連接于T形件23上。

此時(shí)拉脫插銷18即可釋放配重箱，完成加載過程。

實(shí)施例2：

如圖7所示，一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)置，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)為板柱子結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)。地基部不包含水平絲杠8。安裝時(shí)，先將垂直絲杠7固定在吊起的地基鋼梁3、4、5、6相應(yīng)需要的位置，然后將地基鋼梁3、4、5、6擺放在試驗(yàn)場(chǎng)地，在地基鋼梁3、4、5、6上部吊裝上地基鋼梁1、2，并用垂直絲杠7固定。將試件吊裝至地基部0-1，并用垂直絲杠7固定。將垂直支撐絲杠13安裝至預(yù)定承載位置9，擰入螺母至垂直支撐絲杠13預(yù)定的位置，先吊裝所有下部的實(shí)心鋼塊14，將鋼吊梁15吊裝至下部實(shí)心鋼塊14上，再將所有上部的實(shí)心鋼塊14吊裝至鋼吊梁15上。千斤頂16安裝于鋼吊梁15下部，千斤頂16下部安裝鋼板17，鋼板17上插入插銷18的同時(shí)插上卸扣19。U形件20安裝于卸扣19下，并用水平螺栓21固定，U形件20下端用4根垂直螺栓22穿過試件與試件下方的T形件23固定。此時(shí)千斤頂上拉使T形件23與試件表面緊密接觸，再將配重箱上的垂直鋼板28用螺栓連接于T形件23上。

此時(shí)拉脫插銷18即可釋放配重箱，完成加載過程。

實(shí)施例3：

如圖8所示，一種鋼框架連續(xù)倒塌動(dòng)力試驗(yàn)置，進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)為板柱子結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)。地基部不包含無額外加勁肋的短地基鋼梁5、6。安裝時(shí)，先將垂直絲杠7固定在吊起的地基鋼梁1、2、3、4相應(yīng)需要的位置，然后將地基鋼梁1、2、3、4擺放在試驗(yàn)場(chǎng)地，在地基鋼梁1、2、3、4側(cè)邊安裝水平絲杠8。將試件吊裝至地基部0-1，并用垂直絲杠7固定。將垂直支撐絲杠13安裝至預(yù)定承載位置9，擰入螺母至垂直支撐絲杠13預(yù)定的位置，先吊裝所有下部的實(shí)心鋼塊14，將鋼吊梁15吊裝至下部實(shí)心鋼塊14上，再將所有上部的實(shí)心鋼塊14吊裝至鋼吊梁15上。千斤頂16安裝于鋼吊梁15下部，千斤頂16下部安裝鋼板17，鋼板17上插入插銷18的同時(shí)插上卸扣19。U形件20安裝于卸扣19下，并用水平螺栓21固定，U形件20下端用4根垂直螺栓22穿過試件與試件下方的T形件23固定。此時(shí)千斤頂上拉使T形件23與試件表面緊密接觸，再將配重箱上的垂直鋼板28用螺栓連接于T形件23上。

此時(shí)拉脫插銷18即可釋放配重箱，完成加載過程。