CN111721520A - 一种受弯构件单调静力加载装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种受弯构件单调静力加载装置及工作方法，包括固定设置的反力梁，反力梁连接有加载件，加载件与分配梁固定连接，分配梁固定连接有加载块，加载块下方设有第一支撑机构及第二支撑机构，第一支撑机构及第二支撑机构均包括支架，支架设有至少两组铰接座，铰接座能够通过铰接件与支撑板铰接，支撑板能够通过固定件与实验用受弯构件固定连接，本发明的加载装置实验结果准确。

Description

一种受弯构件单调静力加载装置及工作方法

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，具体涉及一种受弯构件单调静力加载装置及工作方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

板和梁是最常见的受弯构件，在受弯构件单调静力加载试验中，经常用几个集中荷载来代替均布荷载，结构实验室采用的装置通常是在梁(板)下方两端放置滚轴，梁(板)上方则通过滚轴及分配梁来实现集中荷载的施加，以模拟简支梁及预制板受力状态，发明人发现，这样做的缺点就是当千斤顶对分配梁加载时，由于分配梁刚度较大，不易产生挠曲，而当梁(板)产生挠曲时则导致滚轴向梁(板)中间滑移，致使施力位置产生偏差。再者，结构实验室没有模拟固结梁及现浇板装置，而是将梁(板)简单向支架上一搭，从而达到模拟固结的效果，这样也会导致结果不准确。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种受弯构件单调静力加载装置，能够避免施力位置产生偏差，而且能够同时进行模拟简支梁和固结梁的实验，实验结果准确。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供了一种受弯构件单调静力加载装置，包括固定设置的反力梁，所述反力梁连接有加载件，加载件与分配梁固定连接，分配梁固定连接有加载块，加载块下方设有第一支撑机构及第二支撑机构，所述第一支撑机构及第二支撑机构均包括支架，所述支架设有至少两组铰接座，铰接座能够通过铰接件与支撑板铰接，所述支撑板能够通过固定件与实验用受弯构件固定连接。

第二方面，本发明的实施例提供了一种受弯构件单调静力加载装置的工作方法：

支撑板通过铰接件与一组铰接座铰接，支撑板通过固定件与受弯构件的端部固定连接，加载件驱动分配梁朝向受弯构件运动，利用加载块对受弯构件施加载荷，进行模拟简支梁的单调静力实验。

支撑板通过铰接件与至少两组铰接座铰接，支撑板通过固定件与受弯构件的端部固定连接，加载件驱动分配梁朝向受弯构件运动，利用加载块对受弯构件施加载荷，进行模拟固结梁的单调静力实验。

本发明的有益效果：

1.本发明的加载装置，由于加载块与分配梁固定连接，加载过程中，加载块不会因为受弯构件的挠曲产生滑移，施力位置不会产生偏差，保证了实验结果的准确性。

2.本发明的加载装置，由于支架上设置有多个铰接座，且每个铰接座均能够通过铰接件与支撑板铰接，因此可以进行受弯构件端部铰接或固接的切换，同一个加载装置满足了简支梁和固结梁的加载实验需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1整体结构示意图；

图2为本发明实施例1加载件、分配梁及加载块装配示意图；

图3为本发明实施例1支架与支架轨道滑动连接示意图；

其中，1.反力梁，2.反力梁连接钢梁，3.立柱，3-1.第一滑槽，4.第一锁紧螺栓，5.第一锁紧螺母，6.液压千斤顶，7.第一滑动件，8.千斤顶滑轨，9.分配梁，9-1.第三滑槽，10.加载块，11.第二锁紧螺栓，12.第二锁紧螺母，13.支架，14.铰接座，15.转动杆，16.第三锁紧螺母，17.压板，18.固定杆，19.第四滑槽，20.第四锁紧螺母，21.第二滑动件，22.滑轮，23.支架轨道，23-1.第五滑槽，24.滚轮滑道，25.第三锁紧螺栓，26.第五锁紧螺母，27.受弯构件,28.支撑板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的受弯构件单调静力加载装置施力位置容易产生偏差，导致实验结果不准确，且无法进行固接梁的实验，针对上述问题，本申请提出了一种受弯构件单调静力加载装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-图3所示，一种受弯构件单调静力加载装置，包括反力梁1，所述反力梁两端与反力梁连接钢梁2的中部位置通过固定螺栓可拆卸固定连接，所述反力梁连接钢梁的两端均与轴线竖向设置的立柱3滑动连接，并且能够通过第一锁紧件与立柱锁紧固定。

本实施例中，所述立柱底端与基础固定连接，所述立柱上设置有轴线竖向设置的第一滑槽3-1，所述第一锁紧件采用两个第一锁紧螺栓4及两个第一锁紧螺母5，所述第一锁紧螺栓穿过反力梁连接钢梁，并通过第一滑槽穿过立柱，第一锁紧螺栓穿过立柱后旋紧第一锁紧螺母，通过第一锁紧螺栓及第一锁紧螺母实现反力梁连接钢梁与立柱的锁紧固定，松开第一锁紧螺母，反力梁连接钢梁能够沿立柱的轴线方向做升降运动，实现反力梁在竖向的位置调节。

所述反力梁连接有加载件，所述加载件采用液压千斤顶6，所述液压千斤顶固定在加载件固定板上，所述加载件固定板与第一滑动件7通过固定螺栓可拆卸固定连接，所述滑动件设置有T型的第二滑槽，第一滑动件通过第二滑槽与反力梁底部固定的千斤顶滑轨8滑动连接，能够调节加载件的在水平方向的位置。

所述液压千斤顶的伸缩部与分配梁9的顶面焊接固定，所述分配梁的底部连接有两个加载块10，所述加载块与与分配梁滑动连接，并且能够利用第二锁紧件与分配梁锁紧固定。液压千斤顶能够通过分配梁和加载块对受弯构件施加载荷。

具体的，所述分配梁的底部设置有沿分配梁轴线方向设置的两条第三滑槽9-1，所述第二锁紧件采用四个第二锁紧螺栓11及第二锁紧螺母12，其中两个第二锁紧螺栓穿过加载块的一端并通过第三滑槽穿过分配梁的底部，并旋紧有第二锁紧螺母，完成加载块一端与分配梁的固定，加载块另一端通过另外两个第二锁紧螺栓及第二锁紧螺母与分配梁固定，松开第二锁紧螺母，加载块能够沿分配梁的轴线方向运动，进而调节加载位置。

本实施例中，所示加载块的截面为倒三角形结构，尖角部位利用圆弧面过度，对受弯构件施加集中载荷的同时防止损伤受弯构件。

所述加载块的下方设置有第一支撑机构及第二支撑机构，所述第一支撑机构及第二支撑机构的结构相同，用于支撑固定受弯构件的两端。

所述第一支撑机构及第二支撑机构均包括支架13，所述支架采用U型结构，包括水平支架部和焊接固定在水平支架部两端的竖直支架部。

所述水平支架部采用钢板结构，所述竖直支架部采用由钢梁焊接而成的框架结构。

所述水平支架部的顶面固定有多组铰接座14，本实施例中，所述铰接座的组数为两组，每组铰接座具有三个铰接座。每个铰接座具有三个平行设置的第一铰接板。

每组铰接座均能够通过铰接件与支撑板28铰接，本实施例中，所述支撑板的底面设置有与铰接座相匹配的两组第二铰接板，第二铰接板能够插入相邻两个第一铰接板的空隙中。

所述铰接件采用转动杆15，所述转动杆能够穿过同一组铰接座的第一铰接板及插入相邻两个第二铰接板之间的第二铰接板。第二铰接板与转动杆转动连接。

所述转动杆能够通过第三锁紧件与铰接座锁紧固定，本实施例中，所述第三锁紧件采用第三锁紧螺母16，第三锁紧螺母能够通过转动杆两端设置的外螺纹结构与转动杆螺纹连接，并压紧位于两端的第一铰接板，实现转动杆与同一组的多个铰接座的锁紧固定。

本实施例中，当一组铰接座及第二铰接板中穿过转动杆，此时支撑板与该组铰接座转动连接，能够使受弯构件模拟简支梁。

当两组铰接座及第二铰接板中均穿过转动杆，根据两点定位原理，此时支撑板无法转动，支撑板固定，能够使受弯构件模拟固结梁。

所述支撑板能够通过固定件与受弯构件的端部固定连接，所述固定件包括压板17，所述压板能够放置在受弯构件的端部上表面，所述支撑板能够与受弯构件的下表面接触。所述压板和支撑板中能够穿过有多个固定杆18，固定板能够通过第四锁紧件与压板及支撑板锁紧固定。受弯构件端部能够伸入相邻两个固定杆之间，利用相邻的两个固定杆夹紧固定。

所述固定杆与压板和支撑板滑动连接，并且能够通过第四锁紧件固定，通过调节相邻两个固定杆之间的空隙，满足不同尺寸受弯构件的夹紧需求。

本实施例中，所述压板和支撑板上均设置有两条第四滑槽19，每条第四滑槽中穿过有两个固定杆，所述第四锁紧件采用第四锁紧螺母20，固定杆的两端螺纹连接第四锁紧螺母，两个第四锁紧螺母分别压紧压板的上表面和支撑板的下表面，实现利用压板将受弯构件压紧在支撑板上，同时两个固定杆与受弯构件的两个侧面紧密接触，将受弯构件夹紧。

所述支架的竖直支架部底部焊接固定有第二滑动件21，所述第二滑动件安装有多个滑轮22，第二滑动件通过滑轮及固定在支架轨道23的滚轮滑道24与支架轨道滑动连接，支架轨道与地面基础固定连接，第二滑动件能够通过第五锁紧件与支架轨道锁紧固定，所述第五锁紧件采用第三锁紧螺栓25及第五锁紧螺母26，所述支架轨道上设置有第五滑槽23-1，第三锁紧螺栓能够通过第五滑槽穿过支架轨道并穿过第二滑动件，并旋紧第五锁紧螺母，实现第二滑动件与支架轨道的锁紧固定。

实施例2：

本实施例公开了一种实施例1所述的受弯构件单调静力加载装置的工作方法：

预先调节反力梁的高度、调节两个加载块之间的距离，调节第一承载机构、第二承载机构的支架在支架导轨的位置，并进行锁紧固定。

将转动杆穿过第一支撑机构及第二支撑机构相对的一组铰接座的第一铰接板及相邻第一铰接板中的第二铰接板，旋紧第三锁紧螺母，使两个第三锁紧螺母压紧铰接座，实现了支撑板与支架的铰接。

将受弯构件27(预制板)的端部分别放置在第一支撑机构及第二支撑机构的支撑板上，然后在受弯构件的端部上表面放置压板，安装固定杆，并旋紧第四锁紧螺母，使相邻两个固定杆夹紧受弯构件的端部，完成了受弯构件的固定，由于支撑板此时与支架铰接，因此受弯构件可以模拟简支梁。

液压千斤顶工作，通过分配梁和加载块对受弯构件施加荷载，进行模拟简支梁的单调静力加载实验。

由于加载块与分配梁通过第二锁紧螺栓和第二锁紧螺母固定，因此施力位置不会偏移，保证了实验结果的准确性。

本实施例的另外一种实施例方式中，在两组铰接座中均穿过转动杆，使得两组铰接座均通过第二铰接板与支撑板铰接，此时根据两点定位原理，支撑板固定不动，采用相同的方法将受弯构件利用固定件固定，此时受弯构件两点与支架固定连接，受弯构件可以模拟固结梁(现浇板)，采用相同的方法进行模拟固结梁的单调静力加载实验。

采用本实施例的加载装置，同一套装置实现了模拟简支梁和固结梁两种工况下的实验，适用性强。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，包括固定设置的反力梁，反力梁连接有加载件，加载件与分配梁固定连接，分配梁固定连接有加载块，加载块下方设有第一支撑机构及第二支撑机构，第一支撑机构及第二支撑机构均包括支架，支架设有至少两组铰接座，铰接座能够通过铰接件与支撑板铰接，支撑板能够通过固定件与实验用受弯构件固定连接。

2.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述加载件通过加载件固定板与滑动件可拆固定连接，所述滑动件与反力梁滑动连接。

3.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述反力梁两端与反力梁连接钢梁固定连接，所述反力梁连接钢梁两端能够沿立柱做竖向运动并能够与立柱通过第一锁紧件锁紧固定。

4.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述加载块与分配梁滑动连接，能够沿分配梁轴线方向运动，加载块能够通过第二锁紧件与分配梁锁紧固定。

5.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述铰接件包括转动杆，所述转动杆能够穿过同一组内的多个铰接座及设置在支撑板底面的铰接板，转动杆能够通过第三锁紧件与铰接座锁紧固定。

6.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述固定件包括压板，所述压板用于放置在受弯构件上表面，所述压板及支撑板能够穿过多个固定杆，固定杆能够通过第四锁紧件与压板及支撑板锁紧固定，相邻固定杆能够夹紧受弯构件的端部。

7.如权利要求6所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述固定杆与支撑板及压板滑动连接，且能够通过第四锁紧件与支撑板和压板锁紧固定。

8.如权利要求1所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述支架与固定设置的支架轨道滑动连接，并且能够通过第五锁紧件与支架轨道锁紧固定。

9.如权利要求8所述的一种受弯构件单调静力加载装置，其特征在于，所述支架的底端安装有滚轮，支架通过滚轮与支架轨道滑动连接。

10.一种权利要求1-9任一项所述的受弯构件单调静力加载装置的工作方法，其特征在于，

支撑板通过铰接件与一组铰接座铰接，支撑板通过固定件与受弯构件的端部固定连接，加载件驱动分配梁朝向受弯构件运动，利用加载块对受弯构件施加载荷，进行模拟简支梁的单调静力实验；

支撑板通过铰接件与至少两组铰接座铰接，支撑板通过固定件与受弯构件的端部固定连接，加载件驱动分配梁朝向受弯构件运动，利用加载块对受弯构件施加载荷，进行模拟固结梁的单调静力实验。

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