[发明专利]钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架及试验方法

权利要求书

1.一种钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，包括：

底板(1)；

固定于所述底板(1)上的单片剪力墙(2)；

与所述底板(1)连接的反力框架系统，所述剪力墙(2)位于所述反力框架系统所围成的空间内；

平台系统，所述平台系统的一侧伸出的一个搁置牛腿(9)，所述搁置牛腿(9)架设于所述剪力墙(2)上；

加载系统，所述加载系统的底端与所述平台系统连接，所述加载系统的顶端与所述反力框架系统连接，所述加载系统用于向所述平台系统施加向下轴力；

分别与所述加载系统和平台系统连接的控制系统，用于分别控制所述搁置牛腿(9)和加载系统的伸缩。

2.如权利要求1所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述剪力墙(2)上设有一个牛腿销壳体(11)或由所述牛腿销壳体(11)形成的槽状空间，所述搁置牛腿(9)伸入所述牛腿销壳体(11)或所述槽状空间内。

3.如权利要求2所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述反力框架系统包括：

埋置于所述底板(1)中的两根底部平衡梁(3)；

两根顶部平衡梁(4)；

高度高于所述剪力墙(2)的四根竖向钢柱(5)，每根竖向钢柱(5)的下端连接一根底部平衡梁(3)，每根竖向钢柱(5)的上端连接一根顶部平衡梁(4)，所述竖向钢柱(5)设置于剪力墙(2)的结构外，剪力墙(2)位于两组竖向钢柱(5)中间偏心位置。

4.如权利要求3所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述平台系统包括：

L型平台框架(8)，所述L型平台框架(8)为由多根H型钢平台梁构成的矩形框架，平台竖向框架(14)为L型平台框架(8)的竖向部分，与L型平台框架(8)的水平部分的夹角为90°；

搁置牛腿(9)，所述搁置牛腿(9)为可伸缩的钢制构件；

牛腿顶推油缸(10)，所述牛腿顶推油缸(10)为可水平伸缩的作动装置，所述搁置牛腿(9)的后端与所述牛腿顶推油缸(10)连接；

牛腿固定靴(12)，所述牛腿固定靴(12)为中部留孔的靴状钢制构件，固定在所述L型平台框架(8)的水平部分上，搁置牛腿(9)穿过牛腿固定靴(12)的中部留孔，牛腿固定靴(12)固定搁置牛腿(9)在左右两个方向的自由度，使所述搁置牛腿(9)只在前后两个方向由牛腿顶推油缸(10)的作用作伸缩运动；

安装于L型平台框架(8)中部的一个门型支架(13)，所述门型支架(13)为门型钢制构件，所述门型支架(13)与所述加载系统连接，门型支架(13)下的开放空间用于放置牛腿顶推油缸(10)；

导向滑轮(15)，所述导向滑轮(15)为配有两对滚轮组的可滑动构件，共有四个，所述导向滑轮(15)固定于平台竖向框架(14)的外侧，导向滑轮(15)抓住所述竖向钢柱(5)的翼缘两侧并沿所述竖向钢柱(5)上下滑动。

5.如权利要求4所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述加载系统包括：

一台液压油缸(6)，所述液压油缸(6)为竖向作动装置，所述液压油缸(6)的后端固定于所述顶部平衡梁(4)的下端；

一台轴力传感器(7)，所述轴力传感器(7)为监测液压油缸(6)输出轴力的传感器，所述液压油缸(6)伸缩杆的前端与所述轴力传感器(7)连接固定，所述轴力传感器(7)与所述门型支架(13)连接。

6.如权利要求5所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述控制系统，用于控制液压油缸(6)与牛腿顶推油缸(10)的轴力大小与伸缩姿态，及用于监控所述轴力传感器(7)的轴力数据。

7.如权利要求6所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，其特征在于，所述控制系统控制所述液压油缸(6)提供竖向力，并通过轴力传感器(7)传递给所述平台框架(8)，固定在所述L型平台框架(8)上的牛腿固定靴(12)继而将竖向力传递给搁置牛腿(9)，搁置牛腿(9)与牛腿销壳体(11)或所述槽状空间接触，最终将液压油缸(6)提供的向下轴力传递给剪力墙(2)结构。

8.一种钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验方法，采用如权利要求1～7任一项所述的钢平台内筒搁置牛腿单剪力墙承压试验架，所述方法包括：

步骤一、按结构设计方案在底板(1)上完成单片剪力墙(2)的整体浇筑，完成反力框架系统的搭建，将加载系统的液压油缸(6)安装于在反力框架系统的顶部平衡梁(4)的下端，将所述加载系统的轴力传感器(7)安装于所述加载系统的液压油缸(6)的伸缩杆的下端，在底板(1)上搭建平台系统，将平台系统的L型平台框架(8)背部的导向滑轮(15)卡放在反力框架系统的竖向钢柱(5)的翼缘上，通过所述平台系统的牛腿顶推油缸(10)控制所述平台系统的搁置牛腿(9)为缩回状态，通过控制系统控制所述液压油缸(6)伸长其伸缩杆，使其下端的轴力传感器(7)与平台系统的门型支架(13)牢固固定；

步骤二、通过所述控制系统控制所述加载系统的液压油缸(6)同步收缩其伸缩杆，使所述L型平台框架(8)整体提升至剪力墙(2)的牛腿销壳体(11)或槽状空间的高度；

步骤三、通过所述控制系统控制所述平台系统的牛腿顶推油缸(10)伸出顶推搁置牛腿(9)从牛腿固定靴(12)中伸出预设距离，并伸入剪力墙(2)上的牛腿销壳体(11)或槽状空间内；

步骤四、通过所述控制系统控制所述加载系统的液压油缸(6)对所述平台系统施加向下轴力；

步骤五、在施加向下轴力的过程中，通过轴力传感器(7)实时监测向下轴力的大小，并以此控制液压油缸(6)的输出轴力大小与姿态，同时实时监测所述剪切墙(2)上牛腿销壳体(11)或槽状空间附近的混凝土结构变形与破坏情况；

步骤六、按试验方案持续施加向下轴力，达到本次试验目的后，通过所述控制系统控制所述加载系统的液压油缸(6)减小竖向力轴力至搁置牛腿(9)与牛腿销壳体(11)或槽状空间之间的竖向接触力为零，通过所述控制系统控制所述牛腿顶推油缸(10)收缩，以将所述搁置牛腿(9)缩回牛腿固定靴(12)内；控制所述液压油缸(6)伸长，以将平台系统降至底板(1)上，并形成稳固接触，松开所述轴力传感器(7)与平台系统的固定，至此试验结束。