CN204964311U - 多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，该多点同步加载装置该加载装置包括控制系统、与控制系统连接的加载装置以及与多室箱梁模型。所述控制系统包括：一个AVR？Mega128单片机、电源、传感器、电动缸、直流电机、计算机、RS232接口、电源控制系统；所述AVR？Mega128单片机一端通过RS232接口连有计算机，另一端通过电源控制系统与电源相连；所述加载装置包括传感器、电动缸、直流电机、反力架；电动缸其一侧面连接直流电机，其顶面垂直固定于传感器上，传感器另一侧面位于可移动钢板凹槽内；反力架的下表面连接有保证加载装置能够移动的卡槽结构；所述多室箱梁模型包括：箱梁模型、支座、台座；支撑箱梁模型的支座，以及支座下连接的台座。本实用新型可以通过测定多室箱梁横截面纵向应力的大小来评价多室箱梁竖向弯曲效应，所测得数据能够真实反映多室箱梁的竖向弯曲效应，模拟程度高，实用性好，易于实施。

Description

多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置

技术领域

本实用新型涉及多室箱梁多点同步加载技术领域，尤其涉及为分析多室箱梁竖向弯曲效应而需要进行模拟实际荷载多点同步加载装置。

背景技术

作用在箱形梁上的主要荷载是恒载与活载。恒载是对称作用的，当采用顶推工艺时，可能出现所谓“三条腿”现象，它此时为非对称的。活载可以是对称作用，也可以是非对称偏心作用。现有多室箱梁竖向弯曲效应分析时只采用一般加载方式，没有考虑多点同步加载对多室箱梁竖向弯曲效应影响，导致箱形梁失稳或破坏事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过测定多室箱梁横截面各点纵向应变的大小来评价计算机控制的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置。

为解决上述问题，本实用新型所述的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，其特征在于：该加载装置包括控制系统、与控制系统连接的加载装置以及多室箱梁模型。所述控制系统包括：一个AVRMega128单片机、电源、传感器、电动缸、直流电机、计算机、RS232接口、电源控制系统；所述AVRMega128单片机一端通过RS232接口连有计算机，另一端通过电源控制系统与电源相连；所述加载装置包括：传感器、电动缸、直流电机、反力架，所述电动缸其一侧面连接直流电机，其顶面垂直固定于传感器上；所述传感器另一侧面位于可移动钢板凹槽内，反力架的下表面连接有保证加载装置能够移动的卡槽结构；所述多室箱梁模型包括：箱梁模型、支座、台座；支撑箱梁模型的支座，以及支座下连接的台座。

所述电动缸通过计算机发出的指令对多室箱梁进行多点同步加载，所述计算机通过显示器可实现人机对话界面。

所述多点同步加载装置包括多个传感器，分别感应加载过程中所施加荷载值的大小并实时反馈给计算机，所述多个传感器与AVRMega128单片机相连。

所述传感器安装之前进行了标定以保证加载数值的精确性。

所述电动缸固定于可移动的传感器上，从而可实现箱梁模型的多点同步加载。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点。

1、本实用新型中电动缸为计算机控制的多点同步加载系统，故电动缸加载位置和加载数值可根据实际需要进行调整。

2、由于本实用新型中计算机通过显示器可实现人机对话界面。其设计简洁明了，针对实际需要，突出操作的直观性和安全性，能够真实反映实际荷载作用下多室箱梁的竖向弯曲效应，模拟程度高，实用性好。

3、本实用新型数据采集和自动控制系统，因地制宜，制造成本低廉。经调试，具有标定简易、操控灵活、数据准确等特点。在单箱三室箱梁剪力滞效应分析科研实验中，多点加载及控制精度良好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1—AVRMega128单片机3—传感器4—电动缸5—直流电机6—计算机7—RS232接口8—模型台座9—电源控制系统10—箱梁横截面11—加力架12—箱梁支座。

图2(a)为试验模型为跨度L＝1000mm的简支箱梁的截面尺寸。

图2(b)为简支箱梁中集中荷载在截面横向分别作用于四个腹板部位的受力。

具体实施方式

实施例1。

如图1所示，多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，该加载装置包括一个AVRMega128单片机1、电源2、传感器3、电动缸4、直流电机5、计算机6、RS232接口7、电源控制系统9；AVRMega128单片机一端通过RS232接口7连有计算机6，另一端通过电源控制系统9与电源2相连；加载装置包括传感器3、电动缸4、直流电机5、反力架11，电动缸4其一侧面连接直流电机5，其顶面垂直固定于传感器3上，传感器3另一侧面位于可移动钢板凹槽内，反力架11的下表面连接有保证加载装置能够移动的卡槽结构；多室箱梁模型包括：箱梁模型10、支座12、台座8；支撑箱梁模型10的支座12，以及支座12下连接的台座8。

其中。

电动缸4能通过计算机6发出的指令对多室箱梁进行多点同步加载，所述计算机6通过显示器可实现实时数据的观察和调整。

多点同步加载装置包括多个传感器3，分别感应加载过程中所施加荷载值的大小，所述多个传感器与AVRMega128单片机1相连。

传感器3安装之前需要进行标定。

电动缸4固定于可移动的传感器3上，从而可实现箱梁模型10的多点同步加载。

本实用新型工作原理如下，首先将传感器进行标定(①、点击面板标定按钮(变红)，②、施加标定荷载并用滑块使显示值和标定值一致，③再点击标定按钮(变绿))，标定完成后将传感器、电动缸、直流电机在反力架上安装就位，将各个电动缸推杆调整并对准所要施加荷载的位置，电动缸的动力来自直流电机。对直流电机的驱动采用专用集成电路L298N。接通电源2，计算机6的人机对话界面根据加载要求给出各个电动缸4所要施加荷载的大小，施加荷载时防止箱梁模型一次性受力过大而破坏采用逐级加载的方式。从而达到对多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载。

实施例2。

为了考察多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置效果,我们以一有机玻璃三室箱梁模型为例，试验模型为跨度L＝1000mm的简支箱梁，截面尺寸见图2(a)(图中单位：mm)，有机玻璃的弹性模量E＝2600MPa，泊松比μ＝0.385。跨中作用P＝2KN的集中力，集中荷载在截面横向分别作用于四个腹板部位如图2(b)所示。为了验证本实用新型的效果，采用Ansys有限元软件Shell63单元建立空间板壳有限元数值模型，以及基于剪切变形规律理论分析方法。对比分析了本实用新型下模型试验的测试值与有限元板壳数值解以及基于剪切变形规律下理论解。结果表明本实用新型测试值与Ansys板壳解和理论解的分布规律和数值大小均非常接近，表明本实用新型提出的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置具有较高的多点同步加载精度。部分数据见表1。

表1集中力作用下跨中截面剪力滞系数表

。

Claims (4)

1.一种多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，其特征在于：该加载装置包括控制系统、与控制系统连接的加载装置以及多室箱梁模型。所述控制系统包括：一个AVRMega128单片机(1)、电源(2)、传感器(3)、电动缸(4)、直流电机(5)、计算机(6)、RS232接口(7)、电源控制系统(9)；所述AVRMega128单片机(1)一端通过RS232接口(7)连有计算机(6)，另一端通过电源控制系统(9)与电源(2)相连；所述加载装置包括传感器(3)、电动缸(4)、直流电机(5)、反力架(11)；所述电动缸(4)其一侧面连接直流电机(5)，其顶面垂直固定于传感器(3)上；所述传感器(3)另一侧面位于可移动钢板凹槽内，反力架(11)的下表面连接有保证加载装置能够移动的卡槽结构；所述多室箱梁模型包括：箱梁模型(10)、支座(12)、可移动台座(8)；支撑所述箱梁模型(10)的支座(12)，以及支座(12)下连接的台座(8)。

2.如权利要求1所述的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，其特征在于：所述电动缸(4)通过计算机(6)发出的指令对多室箱梁进行多点同步加载，所述计算机(6)通过显示器可实现人机对话界面。

3.如权利要求1所述的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，其特征在于：所述多点同步加载装置包括多个传感器(3)，分别感应加载过程中所施加荷载值的大小并实时反馈给计算机，所述多个传感器(3)与AVRMega128单片机(1)相连。

4.如权利要求1所述的多室箱梁竖向弯曲效应的多点同步加载装置，其特征在于：所述传感器(3)安装之前进行了标定以保证加载数值的精确性。