空间轴向随动加载装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103439105A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103439105103439105A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310423615.0(22)申请日2013.09.17(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264200山东省威海市高区文化西路2号(72)发明人陈再现苏倩倩王瑞(74)专利代理机构威海科星专利事务所37202代理人王元生(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)G01M7/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图5页附图5页(54)发明名称空间轴向随动加载装置(57)摘要本发明涉及一种空间轴向随动加载装置，其包括有反力支架、竖向加载器、结构构件、反力压板、球铰、支墩，所述反力压板底端面为凹球面；所述球铰由上部连接体、下部连接体、中间钢球组成，上部连接体的顶端面为与反力压板凹球面对应的球面，上部连接体的下端面和下部连接体的上端面分别设有凹槽，中间钢球安装在两个凹槽之间，球铰的上部连接体和下部连接体通过中间钢球连接实现相互转动，下部连接体固定安装在支墩上；所述支墩下部与竖向加载器固定连接，竖向加载器与置于地面上的结构构件顶端固定连接。本发明结构合理，成本低，安装可靠、稳定，使用方便，能实现结构构件在多维水平荷载作用下的空间轴向随动加载。CN103439105ACN103495ACN103439105A权利要求书1/1页1.一种空间轴向随动加载装置，其包括有反力支架、竖向加载器、结构构件、反力压板、球铰、支墩，由立柱和横梁组成的反力支架固定在地面上，其特征是：所述反力压板固定连接在反力支架的横梁下部，其底端面为凹球面；所述球铰由上部连接体、下部连接体、中间钢球组成，上部连接体的顶端面为与反力压板凹球面对应的球面，上部连接体的下端面和下部连接体的上端面分别设有凹槽，中间钢球安装在两个凹槽之间，球铰的上部连接体和下部连接体通过中间钢球连接实现相互转动，下部连接体固定安装在支墩上；所述支墩下部与竖向加载器固定连接，竖向加载器与置于地面上的结构构件顶端固定连接。2.根据权利要求1所述的空间轴向随动加载装置，其特征是：所述反力压板凹球面四周设有护板。3.根据权利要求1所述的空间轴向随动加载装置，其特征是：所述上部连接体的顶端球面上设有若干凹槽，凹槽中安装有若干个与反力压板凹球面配合接触的钢珠。4.根据权利要求1所述的空间轴向随动加载装置，其特征是：所述上部连接体由一段等截面体和一段变截面的倒锥体组成，下部连接体由一段变截面的锥体和一段等截面体组成，所述上部连接体和下部连接体通过二者变截面的锥体顶部凹槽内放置的中间钢球连接，实现相互转动。5.根据权利要求1所述的空间轴向随动加载装置，其特征是：所述上部连接体和下部连接体之间设有刚性连接板。6.根据权利要求1所述的空间轴向随动加载装置，其特征是：所述上部连接体和下部连接体之间设有柔性连接链。2CN103439105A说明书1/4页空间轴向随动加载装置技术领域[0001]本发明涉及一种力学性能试验加载装置，具体地说是一种空间轴向随动加载装置。实现多维水平荷载作用下精确模拟轴向荷载作用。背景技术[0002]历史、现今的一系列强烈地震的发生不仅造成了重大的人员伤亡和经济损失，而更重要的是在人们的心灵深处留下了难以忘却的创伤。我国是多地震国家，也是蒙受地震灾害最为深重的国家之一。在20世纪里，全球发生两次导致20万人死亡的强烈地震都发生在我国，一次是1920年宁夏海原地震，造成23万多人死亡；一次是1976年河北唐山地震，造成24万多人死亡。近年来，又发生了多次7级以上地震，尤其是2008年汶川发生的8.0级特大地震造成的损失更是触目惊心，直接的遇难人数69197人，失踪的人数是18341人，直接经济损失8451.4亿元，其中各类建筑物、构筑物的破坏和倒塌，是造成人员大量伤亡及直接经济损失的最主要原因。这反映了我们对各类建筑物和构筑物的非线性行为认识还不足，仅以理论分析的手段尚不能完全把握结构在地震作用下的破坏机理，现阶段还需要通过大量的可靠抗震试验数据来提高人们的认识和抗震理论水平。[0003]目前，在试验室进行的结构抗震试验方法主要有三种：拟静力试验（Quasi-statictest）、拟动力子结构试验（Substructurepseudo-dynamicTest，又称为联机试验，OnlineTest）、地震模拟振动台试验(Shakingtabletest)。其中，拟静力试验和拟动力子结构试验通常均需要模拟轴向荷载作用。对于振动台试验，为了突破振动台台面尺寸的局限，有人将子结构技术也引入到振动台试验中，提出了子结构振动台试验，