[实用新型]一种多功能压剪试验机

说明书

本实用新型公开了一种多功能压剪试验机，包括竖直加载部分、侧向支撑部分和功能扩展装置；所述竖直加载部分包括立柱、竖向加载作动器、上加载平台、试件、下加载平台、加载底座和水平作动器；所述侧向支撑部分包括侧向三角撑，侧向三角撑为两侧布置或单侧布置，所述加载底座的一侧附加有实现卧式拉力试验机功能的功能扩展装置。本实用新型既可以做压剪试验，也可以作为卧式拉力试验机使用。垂直方向通过四根立柱进行大吨位竖向加载，侧面设置三角撑，并采用力传感器与竖向加载框架连成整体，通过一系列的计算，可以用于试件的“无摩擦”加载。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，主要针对结构消能、减震、隔震装置以及各类结构构件的综合试验系统。

背景技术

目前，常规的压剪机体积较大，功能单一，无法进行精确的压剪试验。为满足消能减震隔震的高速发展和大规模应用，实验设备必须适用于各种不同尺寸、不同吨位、不同类型的消能减震产品。同时也需要减小压剪机本身的体积、重量，以减小建造成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有压剪机结构复杂，提供一种多功能压剪试验机。

本实用新型采用的技术方案为：一种多功能压剪试验机，包括竖直加载部分、侧向支撑部分和功能扩展装置；

所述竖直加载部分包括立柱、竖向加载作动器、上加载平台、试件、下加载平台、加载底座和水平作动器；所述立柱的顶端或底端设置有可施加竖向力的竖向加载作动器，立柱的上部安装有上加载平台，上加载平台下方为所述试件的加载空间，试件下方为下加载平台，下加载平台在底部安装有滑块，并通过滑轨安装在加载底座之上；下加载平台由水平作动器推动，水平作动器固定于所述加载底座上面；所述立柱的中下部安装有传感器，该传感器可以测量作用于立柱上的轴力、弯矩和剪力，通过该传感器可以精确计算竖直框架的水平支撑力。

为平衡水平力，整个装置设有侧向支撑部分，所述侧向支撑部分包括侧向三角撑，侧向三角撑为两侧布置或单侧布置，侧向三角撑通过水平力测量传感器与竖直加载部分相连，或者直接与竖直加载部分的加载底座相连；

所述加载底座的一侧附加有实现卧式拉力试验机功能的功能扩展装置，所述水平作动器为双出杆作动器，其一头连接着下加载平台，另一头装有一部液压平板夹头，并安装于侧向三角撑之上，侧向三角撑通过对其底部进行扩展，增加扩展钢梁。

作为优选，所述竖向加载作动器采用穿心构造直接固定于立柱之上，或者是安装于立柱的侧边，此时作动器可以采用实心作动器。

作为优选，所述加载底座的主体形状采用工字型构造，上下为厚钢板，中间为放射状肋条构造。

作为优选，所述液压平板夹头由外动液压油缸、夹块、活塞构成，在夹紧试件的过程中，不在试件上产生水平方向上的推力或拉力。

作为优选，所述水平力测量传感器和传感器为具有自校准功能的高精度力传感器。

试验机工作原理

(1)压剪试验机的工作原理

所谓压剪试验，就是在试件承受竖向荷载的同时对其施加水平荷载，从而测试其两种荷载作用下的荷载-位移曲线以及破坏形态，进行分析其力学性能。为满足这一试验条件，通常的做法是将试件放置于加载平台之间，通过加载平台施加竖向力，再推动上加载平台或下加载平台，对试件进行水平加载。由于竖向荷载的存在，在推动水平加载平台时，不可避免地会产生摩擦力，从而影响水平力加载的精度。如图1为传统压剪试验机加载原理图。图中包括部件为上底座1-1、竖向作动器1-2、上加载平台1-3、立柱 1-4、水平作动器1-5、下加载平台1-6、水平滑轨1-7、水平滑块1-8、下底座1-9、侧向支撑1-10、竖向滑块1-11、竖向滑轨1-12和试件1-13。