Стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях (варианты)

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для исследования прочности и деформации конструкций при сейсмических испытаниях. Стенд включает платформу для закрепления исследуемого объекта, установленную над основанием и механизм для сообщения толчков. Платформа установлена над основанием с зазором с возможностью перемещения. На платформе и основании выполнены полости в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями. В полостях расположены точечные опоры шарообразной формы. Механизм для сообщения толчков соединен с платформой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска с электроприводом и рычажной системой. По второму варианту стенд дополнительно снабжен фундаментной плитой с идентичными платформе и основанию полостями с расположенными в них точечными опорами шарообразной формы, а механизм для сообщения толчков соединен с фундаментной плитой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения. Данный стенд позволит упростить конструкцию, повысить безопасность и снизить затраты при проведении испытаний. 2 н.п. ф-лы, 2 илл.

Полезная модель относится к испытательной технике и может быть использована для исследования прочности и деформации конструкций при сейсмических испытаниях различных объектов.

Известен стенд для динамических испытаний объектов, включающий платформу для установки исследуемого объекта, основание, связанное с грунтом, и опорные элементы, установленные между платформой и основанием, а также устройство, создающее сейсмоудар (см. патент РФ на полезную модель 127463, МПК G01M 7/00, опубл. 27.04.2013 г.).

Недостатками аналога является сложность конструкции и повышенная опасность при испытаниях, связанная с тем, что для имитации сейсмического удара в данном техническом решении используют зарядные устройства, размещенные внутри конструкции.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является сейсмостенд включающий платформу для закрепления исследуемого объекта, установленную над основанием и механизм для сообщения толчков (см. а.с. СССР 1919090, МПК G01M 7/00, опубл. 07.01.1991 г.). В данном устройстве платформа подвешена к основанию с помощью упругих элементов, а механизм для сообщения толчков платформе выполнен в виде ударника, перемещающегося вдоль платформы по рельсам. При этом усилие от удара передается платформе через тросы, соединенные с упругими элементами.

Недостатками прототипа являются, во-первых, сложность конструкции за счет наличия перемещающихся деталей, а, во-вторых, невозможность исследования крупногабаритных объектов связанная с особенностями конструкции, так как платформа подвешена к основанию с помощью упругих элементов и поэтому основание расположено не только снизу платформы, но и сверху тоже или вообще имеет замкнутый контур. В связи с этим внутри такого основания невозможно расположить крупногабаритные объекты, или, для испытания таких объектов размеры установки должны соответствовать им.

Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение безопасности и снижение затрат при проведении испытаний, а также создание стенда, позволяющего испытывать сооружения различных габаритов и массы.

Технический результат достигается тем, что стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях включает платформу для закрепления исследуемого объекта, установленную над основанием и механизм для сообщения толчков, согласно полезной модели, платформа установлена над основанием с зазором с возможностью перемещения, при этом в платформе и основании выполнены полости в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями, внутри которых расположены точечные опоры шарообразной формы, а механизм для сообщения толчков соединен с платформой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска с электроприводом и рычажной системой.

По второму варианту, согласно полезной модели, платформа установлена над основанием с зазором с возможностью перемещения, при этом в платформе и основании выполнены полости в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями, внутри которых расположены точечные опоры шарообразной формы, при этом стенд дополнительно снабжен фундаментной плитой с идентичными платформе и основанию полостями и расположенными в них точечными опорами шарообразной формы, а механизм для сообщения толчков соединен с фундаментной плитой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска с электроприводом и рычажной системой.

Данный стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях позволит упростить конструкцию, повысить безопасность и снизить затраты при проведении испытаний.

Сущность заявляемого устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях (вариант 1), на фиг. 2 - вариант 2.

Стенд включает платформу 1 для закрепления исследуемого объекта 2, установленную над основанием 3 и механизм 4 для сообщения толчков. Платформа 1 установлена над основанием 3 с зазором с возможностью перемещения. В платформе 1 и основании 3 выполнены полости 5 в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями. Внутри полостей 5 расположены точечные опоры 6 шарообразной формы. Механизм 4 соединен с платформой 1 с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска 7 с электроприводом (на фиг. не показан) и рычажной системой 8, (фиг. 1).

По второму варианту стенд дополнительно снабжен фундаментной плитой 9 с идентичными платформе и основанию полостями 5 и расположенными в них точечными опорами 6 шарообразной формы (фиг. 2). При этом механизм 4 соединен с фундаментной плитой 9 с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска 7 с электроприводом и рычажной системой 8.

Стенд работает следующим образом.

На платформу 1 устанавливают исследуемый объект 2. Для осуществления горизонтальных колебательных движений запускают механизм 4 для сообщения толчков платформе 1. За счет электропривода диск 7 начинает вращаться и платформе 1 сообщаются толчки в виде возвратно-поступательных движений за счет рычажной системы 8, закрепленной к краю диска 7. За счет этого платформа 1 вместе с исследуемым объектом 2 перемещается в горизонтальном направлении, что имитирует сейсмические колебания магнитудой до 9 баллов. Имитировать сейсмические колебания различной магнитуды можно за счет изменения диаметра диска 7 и скорости вращения электропривода механизма 4.

По второму варианту испытания проводятся подобным образом, только рычажная система 8 сообщает возвратно-поступательные движения фундаментной плите 9, которая свободно перемещается за счет шарообразных опор 6 в продольном и поперечном направлениях. Такая конструкция стенда позволит проводить испытания сейсмостойких объектов, выполненных на фундаментах с шарообразными опорами, например, сейсмостойкого здания по патенту РФ 2428550.

Данный стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях по сравнению с прототипом позволит упростить конструкцию, повысить безопасность и снизить затраты при проведении испытаний.

1. Стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях, включающий платформу для закрепления исследуемого объекта, установленную над основанием и механизм для сообщения толчков, отличающийся тем, что платформа установлена над основанием с зазором с возможностью перемещения, при этом в платформе и основании выполнены полости в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями, внутри которых расположены точечные опоры шарообразной формы, а механизм для сообщения толчков соединен с платформой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска с электроприводом и рычажной системой.

2. Стенд для исследования сейсмостойкости сооружения при горизонтальных колебаниях, включающий платформу для закрепления исследуемого объекта, установленную над основанием и механизм для сообщения толчков, отличающийся тем, что платформа установлена над основанием с зазором с возможностью перемещения, при этом в платформе и основании выполнены полости в виде параллельных горизонтальных поверхностей в поперечном и продольном направлениях с полусферическими завершениями, внутри которых расположены точечные опоры шарообразной формы, при этом стенд дополнительно снабжен фундаментной плитой с идентичными платформе и основанию полостями и расположенными в них точечными опорами шарообразной формы, а механизм для сообщения толчков соединен с фундаментной плитой с возможностью сообщения ей возвратно-поступательного движения и выполнен в виде диска с электроприводом и рычажной системой.