本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)模擬實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗裝置。

背景技術(shù)：

近年來國內(nèi)外數(shù)起建筑結(jié)構(gòu)倒塌事故皆因局部構(gòu)件遭受突發(fā)荷載(撞擊、爆炸、火災(zāi)等)破壞而引發(fā)整個結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌，這使得對結(jié)構(gòu)安全性和魯棒性提出了更高要求。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計或加固時有必要增加防止結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)性倒塌的措施，以避免更多生命財產(chǎn)的損失。

目前，針對空間梁柱子結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗連續(xù)倒塌分析常采用備用荷載路徑法，通過拆除關(guān)鍵構(gòu)件后，分析剩余結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的內(nèi)力傳遞路徑和重分布，以評估剩余結(jié)構(gòu)是否可實現(xiàn)再平衡，然而現(xiàn)有試驗研究通常往往忽略了結(jié)構(gòu)的空間特性、樓板在大變形時的懸鏈線效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)跨度不對稱問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗裝置，該裝置能夠解決空間梁柱子結(jié)構(gòu)的空間特性、樓板的懸鏈線效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)跨度不對稱的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗裝置，待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)包括橫梁及縱梁，橫梁的中部與縱梁的中部相連接，橫梁及縱梁上覆蓋有樓板，包括第一鋼門架、第二鋼門架、門架橫梁、第一穩(wěn)壓千斤頂、第二穩(wěn)壓千斤頂、第三穩(wěn)壓千斤頂、第四穩(wěn)壓千斤頂、中間柱、第一邊柱、第二邊柱、第三邊柱、第四邊柱、第一地梁、第二地梁、第一拉壓傳感器、第二拉壓傳感器、第三拉壓傳感器及第四拉壓傳感器；

門架橫梁的兩端分別與第一鋼門架的左右兩側(cè)相連接，第一穩(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃?、第二穩(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃耙簤核欧鲃悠鞯牡鬃謩e與門架橫梁下翼緣的底部相連接，第三穩(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃暗谒姆€(wěn)壓千斤頂?shù)牡鬃潭ㄓ诘诙撻T架的頂部；

中間柱下端的側(cè)面固定于橫梁與縱梁相連接的位置，第一邊柱中部的側(cè)面與橫梁一端的側(cè)面相連接，第二邊柱中部的側(cè)面與橫梁另一端的側(cè)面相連接，第三邊柱中部的側(cè)面與縱梁一端的側(cè)面相連接，第四邊柱中部側(cè)面與縱梁另一端的側(cè)面相連接；

第一邊柱的上下兩端分別與第一穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S及第一地梁相連接，第二邊柱的上下兩端分別與第二穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S及第二地梁相連接，第三邊柱的上下兩端分別與第三穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S及第二鋼門架的底部相連接，第四邊柱的上下兩端分別與第四穩(wěn)壓千斤頂?shù)妮敵鲚S及第二鋼門架的底部相連接；

橫梁的一端通過第一拉壓傳感器與第一鋼門架的一側(cè)相連接，橫梁的另一端通過第二拉壓傳感器與第一鋼門架的另一側(cè)相連接，縱梁的一端通過第三拉壓傳感器與第二鋼門架的一側(cè)相連接，縱梁的另一端通過第四拉壓傳感器與第二鋼門架的另一側(cè)相連接。

第一邊柱上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置與第一鋼門架的一側(cè)相連接，第二邊柱上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置與第一鋼門架的另一側(cè)相連接；第三邊柱上端的側(cè)面通過第三水平鉸接裝置與第二鋼門架的一側(cè)相連接，第四邊柱上端的側(cè)面通過第四水平鉸接裝置與第二鋼門架的另一側(cè)相連接。

所述第一鋼門架包括第一橫向橫梁、第二橫向橫梁、第三橫向橫梁、第四橫向橫梁、第五橫向橫梁、第六橫向橫梁及四個鋼柱，其中，四個鋼柱豎立固定于地面上，四個鋼柱呈矩形分布，第一橫向橫梁的兩端、第三橫向橫梁的兩端及第五橫向橫梁的兩端均分別與左邊兩個鋼柱的側(cè)面相連接，且第一橫向橫梁、第三橫向橫梁及第五橫向橫梁自上到下依次分布，第二橫向橫梁的兩端、第四橫向橫梁的兩端及第六橫向橫梁的兩端均分別與右邊兩個鋼柱的側(cè)面相連接，且第二橫向橫梁、第四橫向橫梁及第六橫向橫梁自上到下依次分布；

第二鋼門架與第一橫向橫梁及第二橫向橫梁相連接，第一邊柱上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置與第三橫向橫梁相連接，第二邊柱上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置與第四橫向橫梁相連接，橫梁的一端通過第一拉壓傳感器與第五橫向橫梁相連接，橫梁的另一端通過第二拉壓傳感器與第六橫向橫梁相連接。

第二鋼門架包括橫向框架地梁、第一橫向框架梁、第二橫向框架梁、第一橫向框架柱、第二橫向框架柱、第一縱向橫梁及第二縱向橫梁；

橫向框架地梁位于待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)的正下方，第一縱向橫梁的兩端分別與第一橫向橫梁及第二橫向橫梁相連接，第二縱向橫梁的兩端分別與第一橫向橫梁及第二橫向橫梁相連接，第一橫向框架梁的一端搭接于第一縱向橫梁上，第一橫向框架柱的上下兩端分別與第一橫向框架梁的另一端及橫向框架地梁的一端相連接，第二橫向框架梁的一端搭接于第二橫向橫梁上，第二橫向框架柱的上下兩端分別與第二橫向框架梁的另一端及橫向框架地梁的另一端相連接；

第三邊柱上端的側(cè)面通過第三水平鉸接裝置與第一橫向框架柱的側(cè)面相連接，第四邊柱上端的側(cè)面通過第四水平鉸接裝置與第二橫向框架柱的側(cè)面相連接；縱梁的一端通過第三拉壓傳感器與第一橫向框架柱的側(cè)面相連接，縱梁的另一端通過第四拉壓傳感器與第二橫向框架柱的側(cè)面相連接；

第三邊柱的下端及第四邊柱的下端均與橫向框架地梁相連接。

第一鋼門架還包括第一橫梁及第二橫梁，其中，第一橫梁的兩端分別與左邊兩個鋼柱的側(cè)面相連接，第二橫梁的兩端分別與右邊兩個鋼柱的側(cè)面相連接，門架橫梁的兩端分別搭接于第一橫梁上及第二橫梁上。

第一邊柱的下端與第一地梁之間、第二邊柱的下端與第二地梁之間、第三邊柱的下端與橫向框架地梁之間以及第四邊柱的下端與橫向框架地梁之間均通過鉸接裝置相連接。

第一拉壓傳感器與第二拉壓傳感器的高度相同；第三拉壓傳感器與第四拉壓傳感器的高度相同。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗裝置在具體操作時，通過第一穩(wěn)壓千斤頂、第二穩(wěn)壓千斤頂、第三穩(wěn)壓千斤頂及第四穩(wěn)壓千斤頂分別對第一邊柱、第二邊柱、第三邊柱及第四邊柱施加作用力，進(jìn)而通過第一邊柱、第二邊柱、第三邊柱及第四邊柱對橫梁的兩端及縱梁的兩端施加作用力，再通過液壓伺服作動器對中間柱施加作用力，然后通過中間柱向橫梁與縱梁的連接位置施加作用力，從而解決空間梁柱子結(jié)構(gòu)的空間特性、樓板的懸鏈線效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)跨度不對稱的問題，在測量時，通過液壓伺服作動器對橫梁與縱梁的連接位置施加作用力，再通過第一拉壓傳感器、第二拉壓傳感器、第三拉壓傳感器及第四拉壓傳感器測量待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)的受力情況，實現(xiàn)空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，便于實現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖4為本發(fā)明中空間梁柱子結(jié)構(gòu)10的示意圖。

其中，1為第一鋼門架、2為門架橫梁、31為第一穩(wěn)壓千斤頂、32為第二穩(wěn)壓千斤頂、33為第三穩(wěn)壓千斤頂、34為第四穩(wěn)壓千斤頂、4為液壓伺服作動器、51為第一橫梁、52為第二橫梁、61為第一縱向橫梁、62為第二縱向橫梁、71為第一橫向橫梁、72為第二橫向橫梁、73為第三橫向橫梁、74為第四橫向橫梁、75為第五橫向橫梁、76為第六橫向橫梁、81為第一水平鉸接裝置、82為第二水平鉸接裝置、91為第一拉壓傳感器、92為第二拉壓傳感器、93為第三拉壓傳感器、94為第四拉壓傳感器、10為空間梁柱子結(jié)構(gòu)、11為第二鋼門架、12為鉸接裝置、131為第一地梁、132為第二地梁、14為橫向框架地梁、151為第一邊柱、152為第二邊柱、153為第三邊柱、154為第四邊柱、16為中間柱、17為縱梁、18為橫梁、19為樓板、20為失效柱、21為鋼柱、22為第一橫向框架柱。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的空間梁柱子結(jié)構(gòu)抗倒塌性能研究的靜力試驗裝置，待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)10包括橫梁18及縱梁17，橫梁18的中部與縱梁17的中部相連接，橫梁18及縱梁17上覆蓋有樓板19，其特征在于，包括第一鋼門架1、第二鋼門架11、門架橫梁2、第一穩(wěn)壓千斤頂31、第二穩(wěn)壓千斤頂32、第三穩(wěn)壓千斤頂33、第四穩(wěn)壓千斤頂34、中間柱16、第一邊柱151、第二邊柱152、第三邊柱153、第四邊柱154、第一地梁131、第二地梁132、第一拉壓傳感器91、第二拉壓傳感器92、第三拉壓傳感器93及第四拉壓傳感器94；門架橫梁2的兩端分別與第一鋼門架1的左右兩側(cè)相連接，第一穩(wěn)壓千斤頂31的底座、第二穩(wěn)壓千斤頂32的底座及液壓伺服作動器4的底座分別與門架橫梁2下翼緣的底部相連接，第三穩(wěn)壓千斤頂33的底座及第四穩(wěn)壓千斤頂34的底座均固定于第二鋼門架11的頂部；中間柱16下端的側(cè)面固定于橫梁18與縱梁17相連接的位置，第一邊柱151中部的側(cè)面與橫梁18一端的側(cè)面相連接，第二邊柱152中部的側(cè)面與橫梁18另一端的側(cè)面相連接，第三邊柱153中部的側(cè)面與縱梁17一端的側(cè)面相連接，第四邊柱154中部側(cè)面與縱梁17另一端的側(cè)面相連接；第一邊柱151的上下兩端分別與第一穩(wěn)壓千斤頂31的輸出軸及第一地梁131相連接，第二邊柱152的上下兩端分別與第二穩(wěn)壓千斤頂32的輸出軸及第二地梁132相連接，第三邊柱153的上下兩端分別與第三穩(wěn)壓千斤頂33的輸出軸及第二鋼門架11的底部相連接，第四邊柱154的上下兩端分別與第四穩(wěn)壓千斤頂34的輸出軸及第二鋼門架11的底部相連接；橫梁18的一端通過第一拉壓傳感器91與第一鋼門架1的一側(cè)相連接，橫梁18的另一端通過第二拉壓傳感器92與第一鋼門架1的另一側(cè)相連接，縱梁17的一端通過第三拉壓傳感器93與第二鋼門架11的一側(cè)相連接，縱梁17的另一端通過第四拉壓傳感器94與第二鋼門架11的另一側(cè)相連接，中間柱的下端連接有失效柱20。

第一邊柱151上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置81與第一鋼門架1的一側(cè)相連接，第二邊柱152上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置82與第一鋼門架1的另一側(cè)相連接；第三邊柱153上端的側(cè)面通過第三水平鉸接裝置與第二鋼門架11的一側(cè)相連接，第四邊柱154上端的側(cè)面通過第四水平鉸接裝置與第二鋼門架11的另一側(cè)相連接。

所述第一鋼門架1包括第一橫向橫梁71、第二橫向橫梁72、第三橫向橫梁73、第四橫向橫梁74、第五橫向橫梁75、第六橫向橫梁76及四個鋼柱21，其中，四個鋼柱21豎立固定于地面上，四個鋼柱21呈矩形分布，第一橫向橫梁71的兩端、第三橫向橫梁73的兩端及第五橫向橫梁75的兩端均分別與左邊兩個鋼柱21的側(cè)面相連接，且第一橫向橫梁71、第三橫向橫梁73及第五橫向橫梁75自上到下依次分布，第二橫向橫梁72的兩端、第四橫向橫梁74的兩端及第六橫向橫梁76的兩端均分別與右邊兩個鋼柱21的側(cè)面相連接，且第二橫向橫梁72、第四橫向橫梁74及第六橫向橫梁76自上到下依次分布；第二鋼門架11與第一橫向橫梁71及第二橫向橫梁72相連接，第一邊柱151上端的側(cè)面通過第一水平鉸接裝置81與第三橫向橫梁73相連接，第二邊柱152上端的側(cè)面通過第二水平鉸接裝置82與第四橫向橫梁74相連接，橫梁18的一端通過第一拉壓傳感器91與第五橫向橫梁75相連接，橫梁18的另一端通過第二拉壓傳感器92與第六橫向橫梁76相連接。

第二鋼門架11包括橫向框架地梁14、第一橫向框架梁、第二橫向框架梁、第一橫向框架柱22、第二橫向框架柱、第一縱向橫梁61及第二縱向橫梁62；橫向框架地梁14位于待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)10的正下方，第一縱向橫梁61的兩端分別與第一橫向橫梁71及第二橫向橫梁72相連接，第二縱向橫梁62的兩端分別與第一橫向橫梁71及第二橫向橫梁72相連接，第一橫向框架梁的一端搭接于第一縱向橫梁61上，第一橫向框架柱22的上下兩端分別與第一橫向框架梁的另一端及橫向框架地梁14的一端相連接，第二橫向框架梁的一端搭接于第二橫向橫梁72上，第二橫向框架柱的上下兩端分別與第二橫向框架梁的另一端及橫向框架地梁14的另一端相連接；第三邊柱153上端的側(cè)面通過第三水平鉸接裝置與第一橫向框架柱22的側(cè)面相連接，第四邊柱154上端的側(cè)面通過第四水平鉸接裝置與第二橫向框架柱的側(cè)面相連接；縱梁17的一端通過第三拉壓傳感器93與第一橫向框架柱22的側(cè)面相連接，縱梁17的另一端通過第四拉壓傳感器94與第二橫向框架柱的側(cè)面相連接；第三邊柱153的下端及第四邊柱154的下端均與橫向框架地梁14相連接。

第一鋼門架1還包括第一橫梁51及第二橫梁52，其中，第一橫梁51的兩端分別與左邊兩個鋼柱21的側(cè)面相連接，第二橫梁52的兩端分別與右邊兩個鋼柱21的側(cè)面相連接，門架橫梁2的兩端分別搭接于第一橫梁51上及第二橫梁52上。

第一邊柱151的下端與第一地梁131之間、第二邊柱152的下端與第二地梁132之間、第三邊柱153的下端與橫向框架地梁14之間以及第四邊柱154的下端與橫向框架地梁14之間均通過鉸接裝置12相連接。

第一拉壓傳感器91與第二拉壓傳感器92的高度相同；第三拉壓傳感器93與第四拉壓傳感器94的高度相同。

本發(fā)明在試驗時，通過第一穩(wěn)壓千斤頂31、第二穩(wěn)壓千斤頂32、第三穩(wěn)壓千斤頂33、第四穩(wěn)壓千斤頂34對第一邊柱151、第二邊柱152、第三邊柱153及第四邊柱154施加常壓，同時液壓伺服作動器4對待試驗空間梁柱子結(jié)構(gòu)10施加靜力荷載，實現(xiàn)空間梁柱子結(jié)構(gòu)10抗倒塌性能研究的靜力試驗，操作方便，實用性極強(qiáng)。

以上表述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不是對發(fā)明的限定，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)。