1.一种结构构件竖向荷载加载装置,其特征在于,包括数据采集系统和位于竖直放置的试件(5)顶部的反力梁(1),试件(5)的顶部与反力梁(1)底部的中部连接,反力梁(1)两端的下部对称连接有用于施力的液压千斤顶(3),液压千斤顶(3)中设有用于显示力的力传感器,液压千斤顶(3)与数据采集系统连接;液压千斤顶(3)的下端连接有能够使试件(5)在受轴向力过程中保持承受恒定的竖向力的竖向荷载模拟桁架(4),竖向荷载模拟桁架(4)的底部固定设置;
所述试件(5)的顶部与反力梁(1)铰接或固定连接;
所述竖向荷载模拟桁架(4)包括V型杆(4‑1),V型杆(4‑1)顶端向下,自由端向上设置,液压千斤顶(3)的下端与V型杆(4‑1)顶端铰接,V型杆(4‑1)的自由端上均铰接有连杆(4‑
2),连杆(4‑2)的下端与固定设置的固定铰(8)铰接,连杆(4‑2)关于V型杆(4‑1)对称。
2.根据权利要求1所述的一种结构构件竖向荷载加载装置,其特征在于,所述液压千斤顶(3)的顶端与反力梁(1)之间通过用于调整液压千斤顶顶部高度的连接头连接。
3.根据权利要求1所述的一种结构构件竖向荷载加载装置,其特征在于,同一榀的竖向荷载模拟桁架(4)上的固定铰(8)之间连接有加固梁(6)。
4.根据权利要求1所述的一种结构构件竖向荷载加载装置,其特征在于,还包括固定设置的地梁(9),两榀竖向荷载模拟桁架(4)上的固定铰(8)通过第二高强螺栓(11)固定设置在地梁(9)上,地梁(9)与反力梁(1)平行,地梁(9)通过地脚螺栓(10)与地面固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种结构构件竖向荷载加载装置,其特征在于,所述数据采集系统包括控制器(15),控制器(15)上连接有油源(13)和电脑(16),油源(13)通过油管(12)与液压千斤顶(3)连接。
6.一种通过权利要求1所述的结构构件竖向荷载加载装置的加载方法,其特征在于:
将试件(5)与竖向荷载加载装置连接后,通过数据采集系统控制反力梁(1)两端的液压千斤顶(3)同步收缩,液压千斤顶(3)收缩过程中向下拉动反力梁(1)给试件(5)施加轴向荷载,试件(5)在承受轴向荷载过程中,若试件(5)发生变位,则竖向荷载模拟桁架(4)通过变形来使试件(5)的受力方向始终竖直向下。
7.根据权利要求6所述的一种结构构件竖向荷载加载方法,其特征在于,当试件5发生变位时,竖向荷载模拟桁架(4)的V型杆(4‑1)与连杆(4‑2)在铰接部发生旋转,连杆(4‑2)与固定铰(8)发生旋转,通过V型杆(4‑1)与连杆(4‑2)之间的旋转以及连杆(4‑2)与固定铰(8)之间的旋转能够释放竖向荷载模拟桁架(4)因试件(5)的变位而产生的扭矩,进而使试件(5)的受力方向始终竖直向下。