JPH1073521A - 二軸負荷試験機 - Google Patents
二軸負荷試験機Info
- Publication number
- JPH1073521A JPH1073521A JP23057596A JP23057596A JPH1073521A JP H1073521 A JPH1073521 A JP H1073521A JP 23057596 A JP23057596 A JP 23057596A JP 23057596 A JP23057596 A JP 23057596A JP H1073521 A JPH1073521 A JP H1073521A
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- JP
- Japan
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- load
- horizontal
- vertical load
- horizontal load
- slide bearing
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/025—Geometry of the test
- G01N2203/0254—Biaxial, the forces being applied along two normal axes of the specimen
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- Measurement Of Force In General (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加振台のスライドベアリングの摩擦の影響を
受けることなく供試体に実際に作用する水平荷重を正確
に検出することができる。 【解決手段】 水平荷重用のアクチュエータ７は加振台
５に繰返し水平荷重を加える。これによって加振台５は
スライドベアリング４により水平方向に往復動するが、
この際にスライドベアリング４は摩擦力を生じる。従っ
て、供試体Ｓに実際に作用する実効水平荷重は、水平荷
重用のアクチュエータ７の水平荷重からスライドベアリ
ング４の摩擦力を減じた値となる。供試体Ｓに実際に作
用する実効水平荷重に応じて、水平方向反力が加圧盤１
９と供試体Ｓとの接触面に発生する。実効水平荷重検出
用のロードセル２１は、この水平方向反力を加圧盤１９
と連結棒２０を介して検出する。
受けることなく供試体に実際に作用する水平荷重を正確
に検出することができる。 【解決手段】 水平荷重用のアクチュエータ７は加振台
５に繰返し水平荷重を加える。これによって加振台５は
スライドベアリング４により水平方向に往復動するが、
この際にスライドベアリング４は摩擦力を生じる。従っ
て、供試体Ｓに実際に作用する実効水平荷重は、水平荷
重用のアクチュエータ７の水平荷重からスライドベアリ
ング４の摩擦力を減じた値となる。供試体Ｓに実際に作
用する実効水平荷重に応じて、水平方向反力が加圧盤１
９と供試体Ｓとの接触面に発生する。実効水平荷重検出
用のロードセル２１は、この水平方向反力を加圧盤１９
と連結棒２０を介して検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二軸負荷試験機に係
り、特に免震ゴム等の供試体に静的な鉛直荷重と動的な
水平荷重とを同時に加える二軸負荷試験機に関する。
り、特に免震ゴム等の供試体に静的な鉛直荷重と動的な
水平荷重とを同時に加える二軸負荷試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築構造物の耐震性を高めるために、免
震ゴムを地盤と建築構造物との間に介在させる工法が開
発されている。このような工法に使用される免震ゴムの
特性を試験するために二軸負荷試験機が使用される。従
来の二軸負荷試験機は、免震ゴム等の供試体を上下から
挟持する加圧盤及び加振台と、この加圧盤に鉛直荷重を
加える鉛直荷重用のアクチュエータと、加振台に繰返し
水平荷重を加える水平荷重用のアクチュエータと、鉛直
荷重用のアクチュエータと加圧盤との間に設けられた鉛
直荷重用のロードセルと、水平荷重用のアクチュエータ
と加振台との間に設けられた水平荷重用のロードセルな
どから構成される。供試体を載置する加振台は、スライ
ドベアリングによって水平方向に変位可能に支持されて
いる。
震ゴムを地盤と建築構造物との間に介在させる工法が開
発されている。このような工法に使用される免震ゴムの
特性を試験するために二軸負荷試験機が使用される。従
来の二軸負荷試験機は、免震ゴム等の供試体を上下から
挟持する加圧盤及び加振台と、この加圧盤に鉛直荷重を
加える鉛直荷重用のアクチュエータと、加振台に繰返し
水平荷重を加える水平荷重用のアクチュエータと、鉛直
荷重用のアクチュエータと加圧盤との間に設けられた鉛
直荷重用のロードセルと、水平荷重用のアクチュエータ
と加振台との間に設けられた水平荷重用のロードセルな
どから構成される。供試体を載置する加振台は、スライ
ドベアリングによって水平方向に変位可能に支持されて
いる。
【０００３】鉛直荷重用のアクチュエータが加圧盤に静
的な鉛直荷重を加えると、この加圧盤は静的な鉛直荷重
をそのまま供試体に伝達する。これと同時に、水平荷重
用のアクチュエータが加振台に動的な水平荷重を加える
と、加振台は水平方向に変位して供試体に動的な水平荷
重を伝達する。鉛直荷重用及び水平荷重用のロードセル
は夫々供試体に加えられた鉛直荷重及び水平荷重を検出
する。
的な鉛直荷重を加えると、この加圧盤は静的な鉛直荷重
をそのまま供試体に伝達する。これと同時に、水平荷重
用のアクチュエータが加振台に動的な水平荷重を加える
と、加振台は水平方向に変位して供試体に動的な水平荷
重を伝達する。鉛直荷重用及び水平荷重用のロードセル
は夫々供試体に加えられた鉛直荷重及び水平荷重を検出
する。
【０００４】水平荷重用のアクチュエータからの水平荷
重は加振台を介して供試体に加えられるので、実際に供
試体に加えられる水平荷重は、水平荷重用のアクチュエ
ータの水平荷重から加振台の変位時のスライドベアリン
グでの摩擦力を減じた値になる。水平荷重用のロードセ
ルは水平荷重用のアクチュエータの水平荷重を検出する
ので、実際に供試体に加えられる水平荷重はこの水平荷
重用のロードセルの検出値を上述のスライドベアリング
での摩擦力で補正しなけらばならない。
重は加振台を介して供試体に加えられるので、実際に供
試体に加えられる水平荷重は、水平荷重用のアクチュエ
ータの水平荷重から加振台の変位時のスライドベアリン
グでの摩擦力を減じた値になる。水平荷重用のロードセ
ルは水平荷重用のアクチュエータの水平荷重を検出する
ので、実際に供試体に加えられる水平荷重はこの水平荷
重用のロードセルの検出値を上述のスライドベアリング
での摩擦力で補正しなけらばならない。
【０００５】このため、従来の二軸負荷試験機は補正装
置を具備し、この補正装置によって水平荷重用ロードセ
ルの検出値をスライドベアリングでの摩擦力で補正し
て、実際に供試体に加えられる水平荷重を算出してい
る。
置を具備し、この補正装置によって水平荷重用ロードセ
ルの検出値をスライドベアリングでの摩擦力で補正し
て、実際に供試体に加えられる水平荷重を算出してい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の二軸負荷試験機は、スライドベアリングでの摩擦力
が鉛直荷重用のアクチュエータの鉛直荷重の大きさによ
って変化するため、補正装置が複雑な演算処理を必要と
するという問題が存在すると共に、経年変化に伴うスラ
イドベアリングの摩擦係数の変化も考慮しなければなら
ず、供試体に実際に加えられる水平荷重を正確に算出す
ることは極めて困難であるといった問題も存在する。
来の二軸負荷試験機は、スライドベアリングでの摩擦力
が鉛直荷重用のアクチュエータの鉛直荷重の大きさによ
って変化するため、補正装置が複雑な演算処理を必要と
するという問題が存在すると共に、経年変化に伴うスラ
イドベアリングの摩擦係数の変化も考慮しなければなら
ず、供試体に実際に加えられる水平荷重を正確に算出す
ることは極めて困難であるといった問題も存在する。
【０００７】そこで、本発明の目的は、加振台のスライ
ドベアリングの摩擦の影響を受けることなく供試体に実
際に作用する水平荷重を正確に検出することができる二
軸負荷試験機を提供することにある。
ドベアリングの摩擦の影響を受けることなく供試体に実
際に作用する水平荷重を正確に検出することができる二
軸負荷試験機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に請求項１に記載された発明は、鉛直荷重を発生する鉛
直荷重発生装置と、上記鉛直荷重発生装置の鉛直荷重を
供試体に上方から加える加圧盤と、スライドベアリング
によって水平方向に変位可能に支持され、上記供試体を
載置する加振台と、上記加振台に繰返し水平荷重を加え
る水平加振装置とを具備する二軸負荷試験機において、
下端において上記加圧盤を支持するように上記鉛直荷重
発生装置と上記加圧盤との間に配置され、上記鉛直荷重
発生装置の鉛直荷重を上記加圧盤に伝達する水平方向弾
性変形可能な弾性支持部材と、上記加圧盤に連結され、
上記供試体に実際に負荷される実効水平荷重を検出する
実効水平荷重検出装置とを具備することを特徴とするも
のである。
に請求項１に記載された発明は、鉛直荷重を発生する鉛
直荷重発生装置と、上記鉛直荷重発生装置の鉛直荷重を
供試体に上方から加える加圧盤と、スライドベアリング
によって水平方向に変位可能に支持され、上記供試体を
載置する加振台と、上記加振台に繰返し水平荷重を加え
る水平加振装置とを具備する二軸負荷試験機において、
下端において上記加圧盤を支持するように上記鉛直荷重
発生装置と上記加圧盤との間に配置され、上記鉛直荷重
発生装置の鉛直荷重を上記加圧盤に伝達する水平方向弾
性変形可能な弾性支持部材と、上記加圧盤に連結され、
上記供試体に実際に負荷される実効水平荷重を検出する
実効水平荷重検出装置とを具備することを特徴とするも
のである。
【０００９】鉛直荷重発生装置からの鉛直荷重は加圧盤
を介して供試体に加えられる。この状態で、水平加振装
置からの繰返し水平荷重は加振台を介して供試体に加え
られるが、供試体に実際に作用する実効水平荷重は、水
平加振装置からの水平荷重からスライドベアリングの摩
擦力を減じた値である。この供試体に実際に作用した実
効水平荷重に応じて、水平方向反力が加圧盤と供試体と
の接触面に発生する。実効水平荷重検出装置は、この水
平方向反力を加圧盤を介して検出する。
を介して供試体に加えられる。この状態で、水平加振装
置からの繰返し水平荷重は加振台を介して供試体に加え
られるが、供試体に実際に作用する実効水平荷重は、水
平加振装置からの水平荷重からスライドベアリングの摩
擦力を減じた値である。この供試体に実際に作用した実
効水平荷重に応じて、水平方向反力が加圧盤と供試体と
の接触面に発生する。実効水平荷重検出装置は、この水
平方向反力を加圧盤を介して検出する。
【００１０】加圧盤を支持する支持機構は弾性支持部材
であり、摩擦力を生じるスライドベアリングなどを含ま
ないので、実効水平荷重検出装置は供試体に実際に作用
した実効水平荷重として、水平方向反力を検出する。
であり、摩擦力を生じるスライドベアリングなどを含ま
ないので、実効水平荷重検出装置は供試体に実際に作用
した実効水平荷重として、水平方向反力を検出する。
【００１１】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の二軸負荷試験機において、上記弾性支持部材は複
数の板バネであり、上記複数の板バネは上端が上記鉛直
荷重発生装置に接続され、下端が上記加圧盤に接続され
ていることを特徴とするものである。板バネは鉛直荷重
発生装置の鉛直荷重を加圧盤に伝達すると共に、供試体
に実際に作用した実効水平荷重に応じて、加圧盤を水平
方向に変位可能に支持する機能を有するものである。
記載の二軸負荷試験機において、上記弾性支持部材は複
数の板バネであり、上記複数の板バネは上端が上記鉛直
荷重発生装置に接続され、下端が上記加圧盤に接続され
ていることを特徴とするものである。板バネは鉛直荷重
発生装置の鉛直荷重を加圧盤に伝達すると共に、供試体
に実際に作用した実効水平荷重に応じて、加圧盤を水平
方向に変位可能に支持する機能を有するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明による二軸負荷試験
機の実施例を図１及び図２を参照して説明する。図１及
び図２において、台座１には基台２が固着され、この基
台２の上面には一対のガイドレール３が設けられ、この
一対のガイドレール３にはスライドベアリング４が係合
している。このスライドベアリング４には加振台５が取
付けられている。こうして加振台５はガイドレール３及
びスライドベアリング４によって基台２に水平方向に変
位可能に支持されている。加振台５の側部は連結棒６を
介して水平荷重用のアクチュエータ７のピストンロッド
７ａに連結されている。この水平荷重用のアクチュエー
タ７は繰返し水平荷重を発生する。これらの連結棒６と
水平荷重用のアクチュエータ７は水平加振装置を構成す
る。
機の実施例を図１及び図２を参照して説明する。図１及
び図２において、台座１には基台２が固着され、この基
台２の上面には一対のガイドレール３が設けられ、この
一対のガイドレール３にはスライドベアリング４が係合
している。このスライドベアリング４には加振台５が取
付けられている。こうして加振台５はガイドレール３及
びスライドベアリング４によって基台２に水平方向に変
位可能に支持されている。加振台５の側部は連結棒６を
介して水平荷重用のアクチュエータ７のピストンロッド
７ａに連結されている。この水平荷重用のアクチュエー
タ７は繰返し水平荷重を発生する。これらの連結棒６と
水平荷重用のアクチュエータ７は水平加振装置を構成す
る。
【００１３】台座１には４本の支柱８及び支持フレーム
９が立設され、これらの支柱８には横枠１０及び取付台
１１が取付けられ、この取付台１１には、鉛直荷重発生
装置を構成する鉛直荷重用のアクチュエータ１２が固定
されている。この鉛直荷重用のアクチュエータ１２のピ
ストンロッド１２ａは、フランジ１３やコイルバネ１４
や鉛直荷重検出用のロードセル１５や耐圧盤１６などを
介して板バネ取付板１７に連結されている。これらの板
バネ取付板１７や耐圧盤１６などは支持フレーム９に支
持されている。
９が立設され、これらの支柱８には横枠１０及び取付台
１１が取付けられ、この取付台１１には、鉛直荷重発生
装置を構成する鉛直荷重用のアクチュエータ１２が固定
されている。この鉛直荷重用のアクチュエータ１２のピ
ストンロッド１２ａは、フランジ１３やコイルバネ１４
や鉛直荷重検出用のロードセル１５や耐圧盤１６などを
介して板バネ取付板１７に連結されている。これらの板
バネ取付板１７や耐圧盤１６などは支持フレーム９に支
持されている。
【００１４】板バネ取付板１７には４本の板バネ１８の
上端が固着され、これらの板バネ１８の下端には加圧盤
１９が取付けられている。板バネ１８は弾性支持部材を
構成する。加圧盤１９は板バネ１８の弾性変形によって
水平方向に変位可能に支持されている。この加圧盤１９
の側面には連結棒２０の一端が固着され、この連結棒２
０の他端には実効水平荷重検出用のロードセル２１が接
続されている。
上端が固着され、これらの板バネ１８の下端には加圧盤
１９が取付けられている。板バネ１８は弾性支持部材を
構成する。加圧盤１９は板バネ１８の弾性変形によって
水平方向に変位可能に支持されている。この加圧盤１９
の側面には連結棒２０の一端が固着され、この連結棒２
０の他端には実効水平荷重検出用のロードセル２１が接
続されている。
【００１５】上述した基台２や加振台５や加圧盤１９な
どは、恒温槽２２内に収容され、この恒温槽２２は媒体
通路２３、２４を介して制御装置２５に接続されてい
る。
どは、恒温槽２２内に収容され、この恒温槽２２は媒体
通路２３、２４を介して制御装置２５に接続されてい
る。
【００１６】次に、この実施例の作用を説明する。免震
ゴム等の供試体Ｓが加振台５に載置され、鉛直荷重用の
アクチュエータ１２が板バネ１８などを介して加圧盤１
９を押圧して、供試体Ｓに所定の鉛直荷重を負荷する。
この状態で、水平荷重用のアクチュエータ７が連結棒６
を介して加振台５に繰返し水平荷重を加えると、この繰
返し水平荷重によって加振台５が水平方向に往復動され
る。この加振台５の往復動はガイドレール３とスライド
ベアリング４とによって案内され、ガイドレール３とス
ライドベアリング４との間に摩擦力を発生する。従っ
て、加振台５に実際に作用する水平荷重、即ち実効水平
荷重は、水平荷重用のアクチュエータ７が発生する水平
荷重から上述の摩擦力を減算した値となる。この実効水
平荷重は、剪断力として加振台５と供試体Ｓとの接触面
に作用する。
ゴム等の供試体Ｓが加振台５に載置され、鉛直荷重用の
アクチュエータ１２が板バネ１８などを介して加圧盤１
９を押圧して、供試体Ｓに所定の鉛直荷重を負荷する。
この状態で、水平荷重用のアクチュエータ７が連結棒６
を介して加振台５に繰返し水平荷重を加えると、この繰
返し水平荷重によって加振台５が水平方向に往復動され
る。この加振台５の往復動はガイドレール３とスライド
ベアリング４とによって案内され、ガイドレール３とス
ライドベアリング４との間に摩擦力を発生する。従っ
て、加振台５に実際に作用する水平荷重、即ち実効水平
荷重は、水平荷重用のアクチュエータ７が発生する水平
荷重から上述の摩擦力を減算した値となる。この実効水
平荷重は、剪断力として加振台５と供試体Ｓとの接触面
に作用する。
【００１７】この実効水平荷重に応じて、水平方向反力
が剪断力として加圧盤１９と供試体Ｓとの接触面に作用
する。なお、この水平方向反力は、大きさが実効水平荷
重と同一で極性が逆である。実効水平荷重用のロードセ
ル２１はこの水平方向反力を加圧盤１９と連結棒２０を
介して検出する。
が剪断力として加圧盤１９と供試体Ｓとの接触面に作用
する。なお、この水平方向反力は、大きさが実効水平荷
重と同一で極性が逆である。実効水平荷重用のロードセ
ル２１はこの水平方向反力を加圧盤１９と連結棒２０を
介して検出する。
【００１８】他方、鉛直荷重用のロードセル１５は鉛直
荷重用のアクチュエータ１２の鉛直荷重を検出する。な
お、上述の実施例の板バネ１８は、鉛直荷重を加圧盤１
９に伝達する機能と、加圧盤１９を摩擦損失なしに水平
方向に弾性変形可能に支持する機能とを有するものであ
る。弾性支持部材としては、上記の二つの機能を有する
ものであれば、板バネ１８に限ることなく任意の弾性部
材を使用することができる。
荷重用のアクチュエータ１２の鉛直荷重を検出する。な
お、上述の実施例の板バネ１８は、鉛直荷重を加圧盤１
９に伝達する機能と、加圧盤１９を摩擦損失なしに水平
方向に弾性変形可能に支持する機能とを有するものであ
る。弾性支持部材としては、上記の二つの機能を有する
ものであれば、板バネ１８に限ることなく任意の弾性部
材を使用することができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、実効水平荷重検出装置は供試体に作用する剪断
力を加圧盤を介して検出するため、加振台のスライドベ
アリングの摩擦力の影響を受けることなく、供試体に実
際に作用する実効水平荷重を検出することができる。
よれば、実効水平荷重検出装置は供試体に作用する剪断
力を加圧盤を介して検出するため、加振台のスライドベ
アリングの摩擦力の影響を受けることなく、供試体に実
際に作用する実効水平荷重を検出することができる。
【図１】本発明による二軸負荷試験機の実施例を示した
正面断面図。
正面断面図。
【図２】実施例の側面断面図。
４ スライドベアリング ５ 加振台 ７ 水平加振装置（水平荷重用のアクチュエータ） １２ 鉛直荷重発生装置（鉛直荷重用のアクチュエー
タ） １８ 弾性支持部材（板バネ） １９ 加圧盤 ２１ 実効水平荷重検出装置（実効水平荷重検出用のロ
ードセル）
タ） １８ 弾性支持部材（板バネ） １９ 加圧盤 ２１ 実効水平荷重検出装置（実効水平荷重検出用のロ
ードセル）
Claims (2)
- 【請求項１】鉛直荷重を発生する鉛直荷重発生装置と、
上記鉛直荷重発生装置の鉛直荷重を供試体に上方から加
える加圧盤と、スライドベアリングによって水平方向に
変位可能に支持され、上記供試体を載置する加振台と、
上記加振台に繰返し水平荷重を加える水平加振装置とを
具備する二軸負荷試験機において、下端において上記加
圧盤を支持するように上記鉛直荷重発生装置と上記加圧
盤との間に配置され、上記鉛直荷重発生装置の鉛直荷重
を上記加圧盤に伝達する水平方向弾性変形可能な弾性支
持部材と、上記加圧盤に連結され、上記供試体に実際に
負荷される実効水平荷重を検出する実効水平荷重検出装
置とを具備することを特徴とする二軸負荷試験機。 - 【請求項２】上記弾性支持部材は複数の板バネであり、
上記複数の板バネは上端が上記鉛直荷重発生装置に接続
され、下端が上記加圧盤に接続されていることを特徴と
する請求項１に記載の二軸負荷試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23057596A JPH1073521A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 二軸負荷試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23057596A JPH1073521A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 二軸負荷試験機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1073521A true JPH1073521A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16909901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23057596A Pending JPH1073521A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 二軸負荷試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1073521A (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN100363732C (zh) * | 2006-06-02 | 2008-01-23 | 清华大学 | 立式双轴四缸电液伺服试验机 |
| CN100414281C (zh) * | 2004-10-29 | 2008-08-27 | 成都理工大学 | 携带式岩石力学多功能试验仪 |
| CN101865802A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-20 | 西安科技大学 | 一种土体原位抗剪力测定仪 |
| CN102410962A (zh) * | 2011-08-09 | 2012-04-11 | 中国地质大学（武汉） | 便携式现场室内两用岩体结构面直剪试验仪 |
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| WO2016031794A1 (ja) * | 2014-08-25 | 2016-03-03 | オイレス工業株式会社 | 負荷試験装置 |
| JP2016070911A (ja) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 試験片の保持装置および試験方法 |
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| JP2017003406A (ja) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | カヤバ システム マシナリー株式会社 | 振動試験機 |
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