本发明专利技术提供了一种建筑结构拟静力抗震试验装置，包括柱帽，所述柱帽安装在作为试验件的柱子的顶端，其由方形主体及位于方形主体四周侧面的四块周侧板组成，其中四块周侧板的厚度相同；还包括多个螺栓，多个螺栓均从所述周侧板螺纹配合地旋拧入柱帽内部，所述螺栓旋拧入柱帽的端部抵接在所述柱子的侧面或者抵接在贴附柱子侧面的钢板上，以将柱帽与柱子顶端固定定位连接，所述柱帽水平方向的位移限制使用水平位移限制组件来实现；其对柱子的柱帽及水平位移限制结构进行了改进，结构简单、安装方便、受力更合理，不存在压杆失稳问题。不存在压杆失稳问题。不存在压杆失稳问题。
【技术实现步骤摘要】
一种建筑结构拟静力抗震试验装置
[0001]本专利技术属于土木工程建筑结构试验设备
，具体涉及一种建筑结构拟静力抗震试验装置。
技术介绍
[0002]拟静力试验又称低周反复荷载试验，是土木工程领域对建筑结构或构件施加多次往复循环作用的静力试验。在拟静力试验中加载装置常常包括反力墙、反力架、施加结构竖向载荷的千斤顶、施加结构往复加载卸载的电液伺服动作器以及一些固定连接装置。其中为了保证结构试验中柱子与实际建筑中受力的边界条件相同，柱子一般取两个结构层反弯点之间的距离，往往还进行缩尺设计，使用柱子的缩尺构件模型进行拟静力试验研究，为了保证柱子顶端(即反弯点)位置仅仅发生转动，除了需要在柱顶施加轴压外，还需要在柱子侧面设置水平支撑以此来限制柱子端部的水平位移。
[0003]目前的拟静力抗震试验装置在施加柱端的水平位移限制时，基本都是采用重量、体积较大的型钢梁或刚性框架与柱端进行刚性连接，其在试验时存在着诸多不便：(1)型钢梁或刚性框架重量体积均较大，安装不便、占用空间大，使得柱子端部连接装置空间狭小不方便试验人员通过，也不方便测量仪表的布置；(2)型钢梁或刚性框架与柱帽之间的连接安装较繁琐，影响试验周期也增加了试验成本；(3)型钢梁或刚性框架作为压杆对柱子两侧施加压力，存在压杆失稳的问题。
技术实现思路
[0004]基于上述技术现状，本专利技术的目的在于提供一种建筑结构拟静力抗震试验装置，其对柱子的柱帽及水平位移限制结构进行了改进，结构简单、安装方便、受力更合理，不存在压杆失稳问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：一种建筑结构拟静力抗震试验装置，包括柱帽，所述柱帽安装在作为试验件的柱子的顶端，其由方形主体及位于方形主体四周侧面的四块周侧板组成，其中四块周侧板的厚度相同，在将柱帽安装在柱子顶端后，柱子顶端侧面与所述柱帽的周侧板内表面之间留有一定空隙，即柱帽的内部尺寸大于柱子的截面轮廓尺寸，从而柱帽可以适用于不同尺寸的柱子；还包括多个螺栓，多个螺栓均从所述周侧板螺纹配合地旋拧入柱帽内部，所述螺栓旋拧入柱帽的端部抵接在所述柱子的侧面或者抵接在贴附柱子侧面的钢板上，以将柱帽与柱子顶端固定定位连接；所述柱帽水平方向的位移限制使用水平位移限制组件来实现。
[0006]所述柱帽的方形主体的上端面开设有圆槽，所述圆槽内安装球铰支座，所述球铰支座上部连接有千斤顶连接端板，所述千斤顶连接端板与千斤顶固定连接，所述千斤顶用于施加将柱子固定在反力架上的轴向压力。所述千斤顶上端安装在反力架的顶横梁上，具体的，所述反力架由底部的地梁台座、上部的顶横梁及两侧的立柱组成，立柱底端与地梁台座端部固定安装、立柱上端与顶横梁的端部固定连接，所述柱子竖直的固定安装在地梁台
座上，所述顶横梁下方安装有水平滑动支座，所述千斤顶的上端固定安装在水平滑动支座上，且所述水平滑动支座用于调整千斤顶的横向位置。
[0007]所述千斤顶连接端板与球铰支座之间还安装有连接板，所述连接板上下表面均开设有方槽，所述千斤顶连接端板容纳在连接板上表面的方槽内，所述球铰支座容纳在连接板下表面的方槽内，通过上下表面同轴心的方槽进行限位，实现千斤顶连接端板、连接板和球铰支座同轴的连接，从而将千斤顶的轴向压力竖直的传递至柱子。
[0008]进一步的，所述周侧板上均匀分布多个通孔，对应每个通孔位置处固定安装一个螺母，所述螺母与螺栓螺纹配合；或者，所述周侧板上均匀分布多个螺纹孔，所述周侧板上的螺纹孔与螺栓螺纹配合，而所述丝杠的端部螺纹配合的旋拧入柱帽内，实现柱帽与丝杠的连接。
[0009]所述水平位移限制组件包括丝杠、拉力预紧件，所述拉力预紧件的一端与丝杠的一端螺纹配合连接，所述拉力预紧件的另一端与拟静力抗震试验装置的反力架固定连接，所述丝杠的另一端与拟静力抗震试验装置的柱帽固定连接，通过调整拉力预紧件使得所述水平位移限制组件在反力架与柱帽之间施加拉力。在柱帽的两侧可以分布同数量的一个或多个所述水平位移限制组件，根据试验需要提供的约束力选择不同数量的水平位移限制组件实现柱帽的水平方向的位移限制。
[0010]所述拉力预紧件是两端设置轴向螺纹孔的类花兰结构，所述丝杠的一端螺纹配合的伸入拉力预紧件一端的螺纹孔中，所述拉力预紧件的另一端的螺纹孔螺纹配合地安装有短螺杆，所述短螺杆与反力架连接；所述短螺杆远离丝杠的端部设置有拉环，所述反力架上安装有刚性杆，所述刚性杆穿过拉环的内孔以将拉环安装连接在反力架上。
[0011]本专利技术技术方案的优点在于：
[0012](1)克服了现有结构试验中水平约束支撑厚重的缺点，采用侧立面设有螺纹的柱帽通过高强丝杠与反力架相连接的设计，同时柱帽上端设计可拆卸的球铰支座，侧面设计拧入高强螺栓的螺帽(螺孔)来匹配不同截面的柱子，实现了支座和柱帽的可重复利用；
[0013](2)突破传统观念限制，利用限位杆内部拉力来平衡拟静力加载时传递到柱端的弯矩，从而实现柱端水平方向自由度的约束，克服了型钢梁或刚性框架作为压杆对柱子两侧施加压力时存在的压杆失稳的问题；
[0014](3)用料轻质高强、结构受力合理，螺纹配合拆装都更为方便，大大缩短了试验周期，节约了试验成本，不仅适用于进行梁端加载的框架节点低周往复荷载试验，也可用于对组合结构柱、钢结构桁架、砌体结构的加载试验中，具有较高的通用性。
附图说明
[0015]图1是本专利技术拟静力抗震试验装置的整体结构示意图；
[0016]图2是本专利技术拟静力抗震试验装置的水平位移限制组件结构示意图；
[0017]图3是本专利技术拟静力抗震试验装置的水平位移限制组件单侧放大状态示意图；
[0018]图中：1、水平滑动支座，2、反力架，3、千斤顶，4、拉力预紧件，5、高强度刚性杆，6、锁定螺母，7、丝杠，8、柱帽，8
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1、千斤顶连接端板，8
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2、球铰支座，8
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3、螺母，8
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4、螺栓，8
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5、连接板。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0021]在本专利技术的描述中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水平位移限制组件，用于建筑结构拟静力抗震试验装置，其特征在于，包括丝杠、拉力预紧件，所述拉力预紧件的一端与丝杠的一端螺纹配合连接，所述拉力预紧件的另一端与拟静力抗震试验装置的反力架固定连接，所述丝杠的另一端与拟静力抗震试验装置的柱帽固定连接，通过调整拉力预紧件使得所述水平位移限制组件在反力架与柱帽之间施加拉力。2.根据权利要求1所述的水平位移限制组件，其特征还在于，所述拉力预紧件是两端设置轴向螺纹孔的类花兰结构，所述丝杠的一端螺纹配合的伸入拉力预紧件一端的螺纹孔中，所述拉力预紧件的另一端的螺纹孔螺纹配合地安装有短螺杆，所述短螺杆与反力架连接。3.根据权利要求2所述的水平位移限制组件，其特征还在于，所述短螺杆远离丝杠的端部设置有拉环，所述反力架上安装有刚性杆，所述刚性杆穿过拉环的内孔以将拉环安装连接在反力架上。4.一种建筑结构拟静力抗震试验装置，包括柱帽，所述柱帽安装在作为试验件的柱子的顶端，其由方形主体及位于方形主体四周侧面的四块周侧板组成，其中四块周侧板的厚度相同；还包括多个螺栓，多个螺栓均从所述周侧板螺纹配合地旋拧入柱帽内部，所述螺栓旋拧入柱帽的端部抵接在所述柱子的侧面或者抵接在贴附柱子侧面的钢板上，以将柱帽与柱子顶端固定定位连接；所述柱帽水平方向的位移限制使用如权利要求1
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3任一项所述的水平位移限制组件来实现。5.根据权利要求4所述的建筑结构拟静力抗震试验装...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏宇，康现栋，王飞，赵梓宏，张晨，吕潇然，
申请(专利权)人：北京市地震局，
类型：发明
国别省市：
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