CN204666375U - 简易结构模型试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种简易结构模型试验装置，由混凝土基座和加载架组成，混凝土基座包括混凝土长方体和螺母组，吊装孔位于混凝土基座中部，贯穿整个混凝土基座；螺母组由螺杆套筒，带帽螺杆和紧固螺帽组成，螺杆套筒嵌入所述混凝土基座中，其上表面与混凝土基座顶面齐平；加载架包括底板，支架，斜撑钢条，光圆螺杆和加载架螺帽，支架与底板垂直固接，并采用斜撑钢条作为斜向支撑，支架上方开有高度滑槽，高度滑槽开槽方向平行于支架，光圆螺杆通过加载架螺帽紧固在高度滑槽上。本实用新型结构简单、制作方便，试验安装方便可靠，试验加载路径明确且适应多种结构模型尺寸，同时可以轻易移动，试验不受场地限制且不对试验室的使用造成干扰与破坏。

Description

简易结构模型试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种土木工程结构模型承压、抗剪及抗扭试验的配套装置，具体涉及一种用于固定模型的混凝土基座和个用于试验的加载架，可为模型提供有效的固定约束以及明确加载路径，同时可适应多种模型尺寸。

背景技术

土木工程中结构的承压、抗剪及抗扭承载力大小是非常重要的指标，这些指标常通过结构模型试验获得。在结构模型试验中，当模型承受竖直荷载，水平荷载时，通常发生结构模型约束不可靠、加载不明确的问题。目前很多约束方法如用胶水粘连、混凝土固结、重物压重等方法通常存在约束不牢固、破坏模型结构以及操作复杂的问题。同时试验结束后，由于固结的模型在拆除的过程中，会损坏模型，其各项指标将受到影响，若模型进行后续其他试验，则试验结果易存在偏差。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型提供一种简易结构模型试验装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种简易结构模型试验装置，由混凝土基座和加载架组成，其特征在于：所述混凝土基座包括带有预留吊装孔的混凝土长方体和螺母组，所述吊装孔位于所述混凝土基座中部，贯穿整个所述混凝土基座；所述螺母组由螺杆套筒，带帽螺杆和紧固螺帽组成，所述螺杆套筒嵌入所述混凝土基座中，其上表面与所述混凝土基座顶面齐平；所述加载架包括底板，支架，斜撑钢条，光圆螺杆和加载架螺帽，所述支架与所述底板垂直固接，并采用所述斜撑钢条作为斜向支撑，在所述支架上方开有高度滑槽，所述高度滑槽开槽方向平行于所述支架，所述光圆螺杆通过所述加载架螺帽紧固在所述高度滑槽上。

使用时，所述带帽螺杆和所述紧固螺帽配套在一起。所述底板由钢板制成，所述支架由角钢制成。

本实用新型的有益效果如下：

（1）利用混凝土自重大的特点，制作混凝土基座，较结构模型的自重大很多，可提供有效的固定端，同时取材方便，成本节约。

（2）基座上预留吊装孔，方便装置的移动，试验不受场地限制且不对试验室其他试验的使用造成干扰与影响。

（3）基座上预留螺母组，由螺杆套筒，带帽螺杆和紧固螺帽组成。在结构模型上预留和带帽螺杆直径一致的孔洞，采用带帽螺杆将模型的孔洞固定在基座上，其安装、拆卸方便，通过拧紧紧固螺帽可实现固定结构模型的。此外，通过设置螺母组，可适合多种模型长度和宽度，增大了结构模型试验的适用范围。

（4）根据三角形的稳定性，加载架上通过设置斜撑钢条，与底板组成三脚架，可为加载架的支架提供稳定的侧向力。

（5）支架上通过设置光圆螺杆，将砝码的重力荷载转化为水平荷载，即可为结构模型提供剪力或扭矩，其里的转化简单，加载路径明确。此外通过调节光圆螺杆在高度滑槽的位置，即可满足不同高度模型的需求。

附图说明

图1是本实用新型试验装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型试验装置的主视图；

图3是图2的右上角螺帽组局部放大示意图；

图4是本实用新型试验装置的俯视图；

图5是图4的支架放大示意图；

图6是本实用新型试验装置中混凝土基座的左视图；

图7是本实用新型试验装置中加载架的左视图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图7所示，一种简易结构模型试验装置，由混凝土基座和加载架组成。

具体包含：混凝土基座1、吊装孔2、螺杆套筒3、带帽螺杆4、紧固螺帽5、底板6、支架7、斜撑钢条8、高度滑槽9、光圆螺杆10和加载架螺帽11。     混凝土基座1包括带有预留吊装孔的混凝土长方体和螺母组，吊装孔2位于混凝土基座1中部，贯穿整个混凝土基座1；螺母组由螺杆套筒3，带帽螺杆4和紧固螺帽5组成，螺杆套筒3嵌入混凝土基座1中，其上表面与混凝土基座1顶面齐平。加载架包括底板6，支架7，斜撑钢条8，光圆螺杆10和加载架螺帽11，支架7与底板6垂直固接，并采用斜撑钢条8作为斜向支撑，在支架7上方开有高度滑槽9，高度滑槽9开槽方向平行于支架7，光圆螺杆10通过加载架螺帽11紧固在高度滑槽9上。使用时，带帽螺杆4和紧固螺帽5配套在一起。底板6由钢板制成，支架7由角钢制成。

荷载前，将待的模型用螺母固定在基座上，再将加载用的绳套的一端穿过模型的挂钩或者绳套或者其他固定装置上，另一端用环钩与放置加载的重物容器相连。再将支架光圆钢筋的位置调整到与模型和绳套固定点水平的高度。即完成模型加载前的准备工作。

荷载时，将一定所需加载质量的重物放入容器内，即为静加载；将容器高度提升至模型与绳套的固定点，再放下，让其做初速度为零的自由落体运动，即为动加载。以上即为竖向加载，而水平加载则只要将绳套水平搭在支架横杆上，注意保持绳套和不要偏，其他的步骤和竖向加载一样。

荷载后，卸下加载容器、绳套以及模型，即可进行下一个模型的加载。

具体操作步骤如下：

步骤1：利用绳索或螺杆穿过吊装孔，将混凝土基座放置合适位置，放置位置宜平整、空间足够。

步骤2：将结构模型搁置在混凝土基座上，使结构模型上的孔洞对准螺母组，将紧固螺帽套入带帽螺杆上，将螺杆旋入螺杆套筒，拧紧紧固螺帽实现结构模型的固定约束。

步骤3：当进行结构模型承压试验时，需在结构模型上设置相应的挂钩，绳索一端套在挂钩上，另一端连接一容器，以便装入质量块，实现重力荷载的施加，并记录重力荷载值。重力荷载分为两类，一类是静载，即一定的质量块置于容器内；，再放下，让其做初速度为零的自由落体运动，即为动加载。一类是动载，即将容器高度提升至一定高度，自由放下，用于模拟实际工作中的竖向冲击荷载。

步骤4：当进行结构模型的抗剪试验时，需在结构模型顶部中心位置设置相应挂钩，同承压试验利用绳索，其一端套在挂钩上，另一端连接容器，水平搭置在光滑螺杆，于是将重力转化为水平力。调节光滑螺杆的高度，保证绳索水平且垂直于光滑螺杆，从而直接实现剪力的施加。

步骤5：当进行结构模型的抗剪试验时，需在结构模型顶部非中心位置设置相应挂钩，具体操作过程同抗剪试验。（其扭矩大小即为模型顶部中心至水平力方向的距离与水平力大小的乘积）

完成上述步骤后，记录相应试验的试验结果，取下绳索，松开各螺帽，卸下结构模型，整理装置。

Claims (3)

1.一种简易结构模型试验装置，由混凝土基座(1)和加载架组成，其特征在于：所述混凝土基座(1)包括带有预留吊装孔(2)的混凝土长方体和螺母组，所述吊装孔(2)位于所述混凝土基座(1)中部，贯穿整个所述混凝土基座(1)；所述螺母组由螺杆套筒(3)，带帽螺杆(4)和紧固螺帽(5)组成，所述螺杆套筒(3)嵌入所述混凝土基座(1)中，其上表面与所述混凝土基座(1)顶面齐平；所述加载架包括底板(6)、支架(7)、斜撑钢条(8)、光圆螺杆(10)和加载架螺帽(11)，所述支架(7)与所述底板(6)垂直固接，并采用所述斜撑钢条(8)作为斜向支撑，在所述支架(7)上方开有高度滑槽(9)，所述高度滑槽(9)开槽方向平行于所述支架(7)，所述光圆螺杆(10)通过所述加载架螺帽(11)紧固在所述高度滑槽(9)上。

2.根据权利要求1所述的简易结构模型试验装置，其特征在于：使用时，所述带帽螺杆(4)和所述紧固螺帽(5)配套在一起。

3.根据权利要求1所述的简易结构模型试验装置，其特征在于：所述底板(6)由钢板制成，所述支架(7)由角钢制成。