[发明专利]建筑机电管线设施用抗震支吊架试验方法及试验装置

说明书

本发明提供了一种建筑机电管线设施用抗震支吊架试验方法及试验装置，该方法采用以位移指标控制的低周往复循环加载方式对单套抗震支吊架进行加载测试，具体的位移加载制度由同规格抗震支吊架单调水平推覆试验结果确定，并提出了抗震支吊架的极限承载力、极限位移、屈服位移、刚度退化系数及延性系数等抗震性能评价指标及其确定方法。本发明能够满足当前国内市场不同类型抗震支吊架对试验方法的需求，填补了门型支吊架抗震性能的测试技术空白，弥补了现有的固定两种测试荷载(2.25kN和9kN)的不足，避免了同时测试4套抗震支吊架对试验结果的不利影响，简化了试验安装程序并提高了测试效率，有效地保证了支吊架抗震性能试验方法的准确性和科学性。

技术领域

本发明属于建筑机电管线设施用非结构构件抗震性能测试技术领域，具体涉及一种建筑机电管线设施用抗震支吊架试验方法及试验装置。

背景技术

抗震支吊架是由锚固体、加固吊杆、抗震连接构件及抗震斜撑组成的与建筑结构体牢固连接的抗震支撑设施，在主体结构遭遇本地区抗震设防烈度地震时，应能有效的限制附属机电设施的位移和振动，减少或尽可能防止次生灾害的发生，从而达到震后附属设施可用、减少人员伤亡及财产损失的作用，因此，研究抗震支吊架抗震性能对于保护建筑使用安全具有重要意义。国内现有标准《建筑抗震支吊架通用技术条件》GB/T 37267-2018提供了单杆抗震支吊架抗震性能试验方法，该标准规定对4套单杆抗震支吊架采用等幅力和变幅力混合加载的方式共进行55次循环加载，要求抗震支吊架经历55次循环加载之后位移不得超过50mm，该试验方法存在以下不足：

(1)该标准源于FM 1950，是针对自动喷淋消防管道用抗震支吊架抗震性能测试，只给出2.25kN和9kN两个预估加载值，因为消防管道规格种类不多，这两种荷载基本可以覆盖，而国内抗震支吊架荷载多样，这两个加载值很难覆盖工程实际需求。因此，该标准仅适用于消防管道用单杆抗震支吊架，并不适用于门型抗震支吊架，目前，门型抗震支吊架的应用越来越多并且已经在国内市场大范围投入使用，但是却没有针对门型抗震支吊架的抗震性能试验方法。

(2)该标准的初始加载幅值确定极其不明确，该标准规定初始加载幅值是根据加载对象进行预估，若加载对象承载力大于2.25kN，则初始加载荷载为9kN；若承载力小于2.25kN，则初始加载荷载为2.25kN。首先，预估承载力这一行为是由测试人员主观决定的，测试人员的工作经验、技术能力等均会影响其对于加载对象承载力的预估结果。其次，2.25kN和9kN两个初始加载幅值相差太大，按照该标准要求，如果加载对象预估承载力为2.2kN，则初始加载荷载为2.25kN，如果加载对象预估承载力是2.3kN，则初始加载荷载应为9kN，对于加载对象而言，预估初始承载力仅仅相差0.05kN，但初始加载荷载却相差7.75kN，既不合理又不准确。

(3)该标准规定无论是采用2.25kN还是9kN的初始加载荷载，均对抗震支吊架进行55次低周往复循环加载，目前国内使用的抗震支吊架，采用2.25kN初始加载荷载进行55次低周往复循环加载时，均不会出现明显破坏现象，因此该试验方法无法反应试件的极限状态。而采用9kN初始加载荷载进行55次低周往复循环加载时，能满足该标准规定的抗震支吊架少之又少，因此，对不同的初始加载荷载统一规定进行55次荷载循环是不科学的。

(4)该标准规定每次测试需要采用4套抗震支吊架，且只进行1次试验，首先，对4套抗震支吊架进行抗震性能试验无法反应单套抗震支吊架性能，其中任何1套抗震支吊架出现问题均会影响最终试验结果。其次，只进行1次试验具有较大的偶然性，无法客观地反应试件的真实性能状态。

(5)该标准并未明确规定抗震支吊架的试验尺寸，对不同尺寸的抗震支吊架均采用相同的加载方式，不同尺寸抗震支吊架在相同荷载作用下的响应是不同的，抗震支吊架高度越大，产生的变形就越大，因此，不限制抗震支吊架的尺寸，统一采用抗震支吊架经历55次循环加载之后位移不得超过50mm去判定抗震支吊架是否合格是不合理的。