CN108535003B - 带预警系统的结构试验用反力架 - Google Patents

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Abstract

带预警系统的结构试验用反力架，属于结构试验技术领域，具体是结构试验中提供反力支撑的反力架。其目的在于弥补反力架在正常使用与安全承载方面的监测缺陷，提高试验数据采集的准确性，切实保护试验人员与设备的安全。其特征是：设置反力架标识牌和预警反馈系统，预警反馈系统包括位移反馈系统与应变反馈系统，位移反馈系统由第一向位移测量装置、第二向位移测量装置与第三向位移测量装置组成，应变反馈系统由第一向应变测量装置、第二向应变测量装置与第三向应变测量装置组成。本发明能够控制反力架的承载力、位移与应变，保障试验数据的准确采集，避免安全事故的发生。

Description

带预警系统的结构试验用反力架
技术领域
本发明属于结构试验技术领域，具体是结构试验中提供反力支撑的反力架。
背景技术
反力架是结构试验常备装置。目前公知的反力架，一般由立柱、主梁、次梁与柱脚组成。试验构件放在次梁下，次梁叠放固定在主梁下，主梁用螺栓连接在立柱上，立柱的根部是柱脚，柱脚生根于试验台座。
这些反力架构造明确，使用功能也各有所长，但共同的缺陷是：
不能监测反力架的变形与受力情况，以致严重影响试验数据的准确性，甚至当反力架倒塌时，人员无法逃生，设备损失殆尽。
发明内容
本发明的目的在于弥补反力架在正常使用与安全承载方面的监测缺陷，提高试验数据采集的准确性，切实保护试验人员与设备的安全。
针对现有技术方法的不足，本发明所要解决的技术问题是在现有反力架设计水平的基础上，增设预警系统。
为解决上述技术问题，本发明增设反映反力架设计承载力情况的标识牌与反映反力架实际受力情况的预警反馈系统，该预警反馈系统包括位移反馈系统与应变反馈系统。
优选的，所述标识牌固定在立柱外侧翼缘的醒目位置处，其上标明反力架的设计工况及其对应的承载力数值。
优选的，所述位移反馈系统包括第一向位移测量装置、第二向位移测量装置与第三向位移测量装置。
优选的，所述第一向与第二向位移测量装置由钢台座、磁性底座、支杆、转向头、固定套筒与百分表组成，钢台座放置在试验台座上，磁性底座吸附在钢台座上，百分表被支杆、转向头与固定套筒连接在磁性底座上，第一向位移测量装置的百分表触杆平行于次梁的轴线，其触杆端头顶在立柱的翼缘上，提供反力架沿次梁轴线方向的位移，第二向位移测量装置的百分表触杆平行于主梁的轴线，其触杆端头顶在立柱的腹板上，提供反力架沿主梁轴线方向的位移。
优选的，所述第三向位移测量装置由固定在主梁或次梁上的激光笔与放置在试验台座上的标尺组成，提供反力架沿立柱轴线方向的位移。
优选的，所述应变反馈系统包括第一向应变测量装置、第二向应变测量装置与第三向应变测量装置，这些应变测量装置均由应变片、应变仪与之间的连接线组成。
优选的，所述第一向应变测量装置中的应变片沿立柱轴线方向贴在立柱上，提供反力架沿立柱轴线方向的应变。
优选的，所述第二向应变测量装置中的应变片沿主梁轴线方向贴在主梁上，提供反力架沿主梁轴线方向的应变。
优选的，所述第三向应变测量装置中的应变片沿次梁轴线方向贴在次梁上，提供反力架沿次梁轴线方向的应变。
本发明的有益效果是，能够控制反力架的承载力、位移与应变，保障试验数据的准确采集，避免安全事故的发生。
附图说明
图1是预警反力架的轴测图；
图2是预警反力架第一向位移测量装置；
图3是预警反力架第二向位移测量装置；
图4是预警反力架第三向位移测量装置中的激光笔；
图5是预警反力架第二向应变测量装置。
图中标号：1、立柱，2、主梁，3、次梁，4、立柱上的调整主次梁高度的螺孔，5、主梁上的调整立柱间距的螺孔，6、主梁上的调整次梁间距的螺孔，7、次梁上的调整立柱间距的螺孔，同时兼作固定试验设备的螺孔，8、压梁，9、双头螺栓，10、柱脚，11、反力架承载力情况标识牌，12、反力架第一向位移测量装置，13、反力架第二向位移测量装置，14、反力架第三向位移测量装置中的标尺，15、反力架第三向位移测量装置中的激光笔，16、测量反力架第一向应变的应变片，17、测量反力架第二向应变的应变片，18、
测量反力架第三向应变的应变片，19、钢台座，20、磁性底座，21、支杆一，22、转向头，23、支杆二，24、固定套筒，25、预警反力架第一向位移测量装置中的百分表，26、预警反力架第二向位移测量装置中的百分表。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
反力架的设计与组装情况为：首先，设计试验构件，使其满足图1中的标识牌11所表明的反力架的设计工况及其承载力，而后凭借螺孔5，调整立柱1的一向间距，凭借螺孔7，调整立柱1的另一向间距，凭借螺孔4，调整主次梁2与3的高度，使试验构件合理定位于反力架中。再调整螺孔6，使试件恰好支撑在2条次梁3上。将标识牌11固定在立柱外侧翼缘距离试验台座约1.6米处。
见图1，压梁8分置于主次梁2与3翼缘的上部与下部，它们通过双头螺栓9，将主次梁2与3叠放固定在一起。试验构件的一端放在试验台座上，另一端顶撑于次梁3上，次梁3顶撑于主梁2，主梁2通过连接螺栓于立柱1相连，立柱1通过柱脚10生根于试验台座。
见图1、图2与图3，第一向与第二向位移测量装置中的钢台座19放置在试验台座上，其装置中的百分表25与26，由磁性底座20、支杆一21、转向头22、支杆二23、固定套筒24固定在钢台座19上。反力架第一向位移测量装置12中百分表25的读数，即为反力架沿次梁轴线方向的位移，反力架第二向位移测量装置13中百分表26的读数，即为反力架沿主梁轴线方向的位移。见图1与图4，将激光笔15固定在反力架次梁3的中部，发射激光束到标尺14上，该激光束移动的距离近似为反力架的竖向位移。试验前，根据试验方案，确定出在正常加载下，反力架前述三向位移的警戒限值，试验中，当反力架上述实测位移接近该警戒限值时，停止试验。
见图1，沿立柱轴线方向，把第一向应变测量装置中的应变片16贴在立柱上，该应变片显示出的应变值即为反力架沿立柱轴线方向的应变；见图1与图5，沿主梁轴线方向，把第二向应变测量装置中的应变片17贴在主梁上，该应变片显示出的应变值即为反力架沿主梁轴线方向的应变；见图1，沿次梁轴线方向，把第三向应变测量装置中的应变片18贴在次梁上，该应变片显示出的应变值即为反力架沿次梁轴线方向的应变。试验前，根据试验方案，确定出在破坏状态下，反力架前述三向位移与三向应变的警戒限值，试验中，当反力架上述实测位移与应变接近该警戒限值时，停止试验，撤离人员与试验装置。

Claims (7)

1.带预警系统的结构试验用反力架，由立柱、主梁、次梁与柱脚组成，试验构件放在次梁下，次梁叠放固定在主梁下，主梁用螺栓连接在立柱上，立柱的根部是柱脚，柱脚生根于试验台座，其特征是：设置反力架标识牌和预警反馈系统，预警反馈系统包括位移反馈系统与应变反馈系统，位移反馈系统由第一向位移测量装置、第二向位移测量装置与第三向位移测量装置组成，应变反馈系统由第一向应变测量装置、第二向应变测量装置与第三向应变测量装置组成；所述第一向与第二向位移测量装置由钢台座、磁性底座、支杆、转向头、固定套筒与百分表组成，钢台座放置在试验台座上，磁性底座吸附在钢台座上，百分表被支杆、转向头与固定套筒连接在磁性底座上，第一向位移测量装置的百分表触杆平行于次梁的轴线，其触杆端头顶在立柱的翼缘上，提供反力架沿次梁轴线方向的位移，第二向位移测量装置的百分表触杆平行于主梁的轴线，其触杆端头顶在立柱的腹板上，提供反力架沿主梁轴线方向的位移。
2.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述标识牌固定在立柱外侧翼缘的醒目位置处，其上标明反力架的设计工况及其对应的承载力数值。
3.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述第三向位移测量装置由固定在主梁或次梁上的激光笔与放置在试验台座上的标尺组成，提供反力架沿立柱轴线方向的位移。
4.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述应变测量装置由应变片、应变仪与之间的连接线组成。
5.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述第一向应变测量装置中的应变片沿立柱轴线方向贴在立柱上，提供反力架沿立柱轴线方向的应变。
6.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述第二向应变测量装置中的应变片沿主梁轴线方向贴在主梁上，提供反力架沿主梁轴线方向的应变。
7.根据权利要求1所述的带预警系统的结构试验用反力架，其特征在于，所述第三向应变测量装置中的应变片沿次梁轴线方向贴在次梁上，提供反力架沿次梁轴线方向的应变。
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