CN105158072B - 一种模拟均布荷载的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种模拟均布荷载的试验装置，荷载分配钢板均布在试件中部，试件在对应于荷载分配钢板边缘位置的上部和底部均布有垫板，荷载分配钢板通过垫板安装在试件上，用于对试件进行加载和防止试件破坏后失控；每两块相邻的荷载分配钢板上连接一根同向的荷载分配钢梁，所述的荷载分配钢梁为多层结构，最下层的荷载分配钢梁通过球铰与荷载分配钢板的形心部位连接，上一层的荷载分配钢梁与下一层的荷载分配钢梁中部采用螺栓连接。本发明结构简单，安全可靠，可重复使用，能够准确得知施加在试件上的作用力，避免千斤顶作为加载装置直接对试件施加荷载而导致的受力不均匀、进而导致试验结果与实际不符、不能为工程结构设计提供可靠理论依据的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟均布荷载的试验装置，属于混凝土建筑领域。
背景技术
以往类似试验加载一般通过重物堆载或者依靠临时简易装置对试件均布荷载，适用范围小，不利于学术交流。通过重物堆载方式施加均布荷载，不仅不能准确得知施加在试件上的实际荷载，且在试件破坏时，其重物可能会失去控制，进而可能会对设置在试件上的测量仪器造成破坏，由于土木工程试验规模一般较大，失去控制的重物可能对现场试验人员的人身安全构成威胁。而临时组装的简易装置其连接性能亦难以得到保障，不能避免上述事故的发生。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，更好地模拟建筑结构中楼板或其他板形承重构件的实际受力，测试其在均布荷载作用下的内力发展、变形性能和破坏机制，本发明提供了一种安装简单便捷、使用安全可靠的均布荷载加载装置。
本发明所采取的技术方案是：一种模拟均布荷载的试验装置，包括荷载分配钢梁和荷载分配钢板，荷载分配钢板均布在试件中部，试件在对应于荷载分配钢板边缘位置的上部和底部均布有垫板，荷载分配钢板通过垫板安装在试件上，用于对试件进行加载和防止试件破坏后失控；每两块相邻的荷载分配钢板上连接一根同向的荷载分配钢梁，所述的荷载分配钢梁为多层结构，最下层的荷载分配钢梁通过球铰与荷载分配钢板的形心部位连接，上一层的荷载分配钢梁与下一层的荷载分配钢梁中部采用螺栓连接。
所述的荷载分配钢梁或荷载分配钢板底部放置拉压传感器，用于获取施加于试件的荷载值。
所述的荷载分配钢梁为双层结构，荷载分配钢板为4块，每两块荷载分配钢板上连接一根纵向的荷载分配钢梁，上层的荷载分配钢梁两端与下层的荷载分配钢梁的中部横向连接。
所述的荷载分配钢板为三角板或矩形板。
与现有技术方案相比，本发明具备以下有益效果：
(1)各构件间组装连接简单可靠，可重复使用，能够避免千斤顶作为加载装置直接对试件施加荷载而导致的受力不均匀、进而导致试验结果与实际不符、不能为工程结构设计提供可靠理论依据的问题。本发明构造形式便于统一，可供类似试验使用。
(2)各构件间通过螺栓可靠连接，在试件破坏后各构件依旧能够通过连接悬挂于装置上，避免发生试验设计外的后继破坏。
(3)通过放置拉压传感器，能够准确得知施加在试件上的作用力，从而便于与实际状况进行对比，有利于试验开展。
(4)试验加载可通过千斤顶或者伺服作动器，无需人工施加重物，便于分级控制加载，简单方便。
(5)本发明不仅能够模拟垂直方向均布荷载，而且还可以模拟水平乃至任意方向的均布荷载，给需要施加均布荷载的试验带来了极大便利。
附图说明
图1为实施例所述的一种模拟均布荷载的试验装置的结构示意图。
图2为图1所示的模拟均布荷载的试验装置的左视图。
图3为实施例所述的一种模拟均布荷载的试验装置的俯视图。
附图标记为：1-荷载分配钢梁，2-荷载分配钢板，3-球铰，4-垫板，5-试件。
具体实施方式
下面结合附图举一例对本发明的技术方案做进一步说明。
本例所述的荷载分配钢梁为双层结构，如图1-图3所示，一种模拟均布荷载的试验装置，包括两根纵向的荷载分配钢梁1、一根横向的荷载分配钢梁1和四个三角形的荷载分配钢板2，四个荷载分配钢板2均布在试件5中部，试件5对应于荷载分配钢板2的三个角的位置在上部和底部均布有垫板4，垫板4作为荷载施加点，拉压，能够防止试件5被破坏后失稳。荷载分配钢板2通过垫板4和螺钉安装在试件5上；每两块相邻的荷载分配钢板2的形心部位通过球铰3连接一根纵向的荷载分配钢梁1，横向的荷载分配钢梁1与两根纵向的荷载分配钢梁1中部通过螺钉连接，横向的荷载分配钢梁1与纵向的荷载分配钢梁1可通过螺钉转动。
本实施例的原理为：假设荷载P为垂直方向施加，施加的荷载P首先通过横向的荷载分配钢梁1分为两个相同的荷载P/2，该P/2荷载再分别通过两根纵向的荷载分配钢梁1分为P/4荷载，这两根纵向的荷载分配钢梁1两端分别通过球铰3与四块荷载分配钢板2连接，荷载分配钢板2为三角形钢板，能够将传递到其上的荷载P/4均等传递到三个角点，从而将荷载进一步分为P/12，这样，垂直方向的荷载便通过本装置均等划分为12个点，能够近似模拟实际均布荷载，满足试验精度要求。
在实际试验中，荷载分配钢梁1的层数可进一步增加，从而实现对试件更多点加载。
Claims (1)
1.一种模拟均布荷载的试验装置，其特征在于，包括荷载分配钢梁和荷载分配钢板，荷载分配钢板均布在试件中部，试件在对应于荷载分配钢板边缘位置的上部和底部均布有垫板，荷载分配钢板通过垫板安装在试件上，用于对试件进行加载和防止试件破坏后失控；所述的荷载分配钢梁为双层结构，下层荷载分配钢梁纵向分布，上层荷载分配钢梁横向分布；荷载分配钢板为4块，每两块相邻的荷载分配钢板上连接一根下层荷载分配钢梁，下层荷载分配钢梁的两端通过球铰与荷载分配钢板的形心部位连接，上层荷载分配钢梁的两端与下层荷载分配钢梁的中部采用螺栓连接；
所述的荷载分配钢梁或荷载分配钢板底部放置拉压传感器，用于获取施加于试件的荷载值；
所述的荷载分配钢板为三角板。
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