CN206236339U - 一种装配梁结构实验模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种装配梁结构实验模型，该装配梁结构实验模型包括装配梁结构、蜗轮蜗杆加载装置、转角约束及加载装置、支承及约束装置和测量设备。装配梁结构分为静定结构和超静定结构两种基本结构，两种基本结构均通过杆件和结点连接而成；蜗轮蜗杆加载装置能够手动控制施加拉力和压力，实现加载与卸载，并通过力传感器在计算机上显示所加荷载大小；支承及约束装置包括反力框架和装配梁结构的约束支承；测量设备包括力传感器、应变片、转角传感器和百分表。本实用新型结构简单、可重复利用、测量结果准确，能够实现结构力学中静定和超静定结构内力分布实验、位移互等定理和力法等教学内容的实验化。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程专业实验结构力学的教学实践领域，涉及静定、超静定装配梁结构实验装置以及应用该装置进行的结构力学实验。
背景技术
结构力学是高等院校土木工程专业必修学科，主要以梁、拱、桁架、刚架等杆件结构为主要研究对象，根据力学原理研究外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律和受力性能。
目前高等院校结构力学的教学方法主要是理论教学，缺少对相关力学原理的实验验证，导致部分同学对相关理论理解不够深入，甚至对相关理论产生质疑。因此，在结构力学教学中引入实验环节是其教学发展的必然趋势。
本实用新型多跨梁结构实验模型中的反力框架/第一种蜗轮蜗杆的加载方式与本课题组已经公开的中国专利(2015107123346一种将力法直观化的教学实验装置；2015107079593一种将位移法直观化的教学实验装置)中的内容相似，也是只起到支撑提供导轨和加载的作用，不为本实用新型的创新结构。
在结构力学教学各个章节中，均以梁式结构为最基本研究对象，所以实用新型一种装配梁结构实验装置用以研究结构力学相关理论，尤为重要。
实用新型内容
为改变目前结构力学教学中缺乏相关实验环节的现状，实用新型一种装配梁结构实验装置，该装置结构简单、可重复利用、测量结果准确，能够实现结构力学中静定和超静定结构内力分布实验、位移互等定理和力法等教学内容的实验化。通过实验，使学生们更加准确理解结构力学相关理论和假设。
本实用新型的技术方案如下：
一种装配梁结构实验模型包括装配梁结构、蜗轮蜗杆加载装置、转角约束及加载装置、支承及约束装置和测量设备。
所述装配梁结构分为静定结构和超静定结构两种基本结构，两种基本结构均通过杆件和结点连接而成。
所述的静定结构包括矩形薄壁杆件1c、1d、变刚度杆件1b和三种结点夹具；所述的变刚度杆件1b根据刚度不同有空心方杆、实心方杆和实心矩形杆三种不同形式。所述的变刚度杆件1b一端通过螺丝与铰结点夹具A2a相连，铰结点夹具A2a通过销栓2f与铰结点夹具B2b相连，铰结点夹具B2b通过螺丝与支座3连接，形成固定铰支座；变刚度杆件1b另一端通过螺丝与刚结点夹具C2c连接，刚结点夹具C2c另一端通过螺丝与矩形薄壁杆件1c一端相连，实现变刚度杆件1b和矩形薄壁杆件1c之间的固接；刚结点夹具C2c中部通过销栓2f与铰结点夹具B2b相连，铰结点夹具B2b通过螺丝与支座3相连，形成活动铰支座。所述的矩形薄壁杆件1c另一端通过螺丝与铰结点夹具B2b连接，铰结点夹具B2b再通过销栓2f与铰结点夹具A2a连接，铰结点夹具A2a通过螺丝与矩形薄壁杆件1d一端连接，实现矩形薄壁杆件1c和矩形薄壁杆件1d之间铰接；所述的矩形薄壁杆件1d的另一端通过螺丝与铰结点夹具A2a连接，铰结点夹具A2a通过销栓2f与铰结点夹具B2b连接，铰结点夹具B2b通过螺丝与支座3相连，形成活动铰支座。
所述的超静定结构包括矩形薄壁杆件1a、变刚度杆件1b和四种结点夹具2a、2b、2c、2d。所述的变刚度杆件1b一端、刚结点夹具D2d和支座3依次通过螺丝固定连接，实现固定支座；所述的变刚度杆件1b的另一端通过刚结点夹具C2c与矩形薄壁杆件1a的一端固定连接，刚结点夹具C2c中部通过销栓2f 与铰结点夹具B2b相连，铰结点夹具B2b通过螺丝安装在支座3上部，实现活动铰支座。所述的矩形薄壁杆件1a另一端通过螺丝与铰结点夹具A2a连接，铰结点夹具A2a通过销栓2f与铰结点夹具B2b连接，铰结点夹具B2b通过螺丝安装在另一个支座3上，实现活动铰支座。所述的铰结点夹具A2a、铰结点夹具B2b具有与矩形薄壁杆件1a、1c、1d相同的刚度，刚结点夹具C2c、刚结点夹具D2d具有与变刚度杆件1b中实心矩形杆相同的刚度。
所述的蜗轮蜗杆加载装置有两种，蜗轮蜗杆加载装置能够手动控制施加拉力和压力，实现加载与卸载，并通过力传感器5在计算机上显示所加荷载大小。
第一种蜗轮蜗杆加载装置用于对杆件进行加载或卸载，包括蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具A8。蜗轮蜗杆升降机4一端安装在小车平台10上，小车平台10通过底部的四块滑块安装到反力框架11导轨上，小车平台10能够沿反力框架11导轨水平移动。所述的蜗轮蜗杆升降机4另一端、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具A8的一端依次通过螺纹连接，蜗轮蜗杆升降机4通过旋转手轮对装配梁结构施加荷载，球铰6通过其自身的自由转动避免加载装置对刚架结构产生弯矩的影响，杆件夹具A8用于将杆件夹持固定，杆件夹具A8另一端与矩形薄壁杆件1a、1c、1d或变刚度杆件1b连接，实现对杆件的加载与卸载，同时杆件夹具A8的插销连接方式避免弯矩传递。
所述的杆件夹具A8包括连接件A8a、圆柱形插销8b、H形杆件夹片8c和矩形杆件夹片8d；连接件A8a一端通过螺纹与加载杆6相连，另一端通过销孔与圆柱形插销8b相连；圆柱形插销8b再与带有销孔的H形杆件夹片8c一端相连；H形杆件夹片8c另一端通过螺丝与矩形杆件夹片8d相连，用于将杆件夹持固定。
第二种蜗轮蜗杆加载装置用于对结点位置进行加载或卸载，包括蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具B9；所述的蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6以及加载杆7依次相连。杆件夹具B9一端通过螺纹与加载杆7相连，另一端通过螺丝与铰结点夹具B2b相连，铰结点夹具B2b通过销栓2f能够与不同结点相连。
所述的转角约束及加载装置12包括丝杠升降机12a、扭矩传感器12b、随动圆盘12c和连接件B12d。所述的丝杠升降机12a底部通过螺丝固定在矩形空心垫块12e上，矩形空心垫块12e通过螺丝固定在小车平台10上，矩形空心垫块12e保证丝杠升降机12a和杆件1a、1b、1c、1d高度一致，实现固定丝杠升降机12a的位置的作用。所述的扭矩传感器12b一端通过螺丝固定随动圆盘12c，另一端将其轴承插入丝杠升降机12a中。所述的连接件B12d一端通过其自身花键与随动圆盘12c相连；中间部分插入刚结点夹具E2e的锯齿状孔中，中间部分同时插入铰结点夹具B2b的圆孔中；另一端通过螺纹连接转角传感器，用于测量转角大小。所述的转角约束及加载装置12能够用于约束装配梁结点处的转动，通过扭矩传感器12b测出结点处产生的弯矩；所述的转角约束及加载装置12还能够通过对结点施加弯矩，使结点处产生角位移，通过转角传感器可测出角位移数值。
所述的支承及约束装置包括反力框架11和装配梁结构的约束支承。所述反力框架11为门形刚架形式，包括反力架11a和两个底座11b，底座11b用于支撑整个装置。所述的反力架11a包括内置导轨的上下两个横梁和内置导轨的左右两个立柱，上横梁导轨安装小车平台10，小车平台10通过螺丝连接蜗轮蜗杆加载装置，下横梁导轨固定小车平台10，小车平台10通过螺栓固定矩形方墩13。所述的矩形方墩13上方通过螺丝固定圆柱体垫块14或固定滑道15，当矩形方墩13上方固定圆柱体垫块14时，圆柱体垫块14上方通过螺丝连接支座3，支座3上方连接铰结点夹具B2b或刚结点夹具D2d，实现固定铰支座或固定支座；当矩形方墩13上方固定滑道15时，滑道15上方通过螺丝连接铰结点夹具B2b，实现活动铰支座；上述固定支座、固定铰支座和活动铰支座构成支承结构。
所述的测量设备包括力传感器5、应变片、转角传感器12b和百分表。所述的应变片粘贴在矩形薄片杆件1a、1c和1d和变刚度杆件1b上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件内力大小和支座反力；所述的力传感器5测量外力对装配梁结构所施加的荷载值；所述的转角传感器12b通过螺栓固定于连接件B12d上，用于测得结点处转角；以上测量设备通过数据采集分析系统与计算机连接，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量；所述的百分表通过磁性表座固定在反力框架11上，用于测量矩形薄片杆件1a、1c和1d和变刚度杆件1b不同位置的位移。
本实用新型的有益效果是：可以利用该实验装置进行不同的实验内容。该装置集结构力学实验模型、加载装置和测量装置于一体，根据实验内容的需要能够在杆件的不同位置粘贴应变片，在杆件的不同位置加载，实验模型灵活可变。通过实验验证，本实验装置所得实验结果与结构力学计算所得理论值相比误差很小，适合高校开展相关教学实验及进一步设计拓展。
附图说明
图1为连接件A详图。
图2为转角约束及加载装置侧视详图。
图3为铰结点夹具A详图。
图4为铰结点夹具B详图。
图5为刚结点夹具C详图。
图6为刚结点夹具D详图。
图7为刚结点夹具E详图。
图8为静定多跨梁内力分布实验装置图。
图9为静定多跨梁主从结构判定实验装置图。
图10为超静定多跨梁内力分布实验装置图。
图11为位移互等定理荷载作用实验装置图。
图12为位移互等定理结点弯矩作用实验装置图。
图13为超静定梁力法实验原结构实验装置图。
图14为超静定梁力法实验基本结构荷载作用实验装置图。
图15为超静定梁力法实验基本结构未知力作用实验装置图。
图中：1a矩形薄壁杆件；1b变刚度杆件；1c矩形薄壁杆件；1d矩形薄壁杆件；2a铰结点夹具A；2b铰结点夹具B；2c刚结点夹具C；2d刚结点夹具D；2e刚结点夹具E；2f销栓；3支座；4蜗轮蜗杆升降机；5力传感器；6球铰；7加载杆；8杆件夹具A；8a连接件A；8b圆柱形插销；8cH形杆件夹片；8d矩形杆件夹片；9杆件夹具B；10小车平台；11反力框架；11a反力架；11b底座；12转角约束及加载装置；12a丝杠升降机；12b扭矩传感器；12c随动圆盘；12d连接件B；12e矩形空心垫块；13矩形方墩；14圆柱体垫块；15滑道。
具体实施方式
本实用新型装置可以进行多组实验，包括静定多跨梁内力分布；静定多跨梁主从结构判定；超静定多跨梁内力分布；位移互等定理；超静定梁力法实验等。
下面结合附图和实施实例对本实用新型的实施方式做进一步说明。
装配梁结构实验装置包括装配梁结构、蜗轮蜗杆加载装置、转角约束及加载装置、支承及约束装置和测量设备；所述的装配梁结构分为静定结构和超静定结构两种基本结构，两种基本结构均通过杆件和结点连接而成；所述的蜗轮蜗杆加载装置有两种，蜗轮蜗杆加载装置手动控制施加拉力和压力，并通过力传感器5在计算机上显示所加荷载大小；所述的转角约束及加载装置12包括丝杠升降机12a、扭矩传感器12b、随动圆盘12c和连接件B12d；所述的支承及约束装置包括反力框架11和装配梁结构的约束支承；所述的测量设备包括力传感器5、应变片、转角传感器12b和百分表。
实验装置的具体安装和实施方式如下：
实施例1：静定多跨梁内力分布
图8为静定多跨梁内力分布实验装置图。
所述静定结构包括矩形薄壁杆件1c、1d、变刚度杆件1b和各种结点夹具2a、2b、2c。变刚度杆件1b一端通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与支座3连接，实现固定铰支座；另一端通过刚结点夹具C2c与矩形薄壁杆件1c相连，实现变刚度杆件1b和矩形薄壁杆件1c之间的固接；刚结点夹具C2c中间部分通过铰结点夹具B2b与支座3相连，实现活动铰支座。矩形薄壁杆件1c另一端通过铰结点夹具B2b和铰结点夹具A2a与矩形薄壁杆件1d连接，实现矩形薄壁杆件1c和矩形薄壁杆件1d之间铰接。矩形薄壁杆件1d另一端通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与支座3相连，实现活动铰支座。
蜗轮蜗杆加载装置由蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具A8，依次首尾通过螺纹连接而成。杆件夹具A8能够与矩形薄壁杆件1c、1d、变刚度杆件1b连接，实现对静定多跨梁结构施加荷载。
应变片粘贴在矩形薄壁杆件1c、1d和变刚度杆件1b上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件各点内力大小和支座反力大小；力传感器5测得对静定多跨梁结构所施加的荷载值；以上测量设备均连接于计算机，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量。
蜗轮蜗杆加载装置连接小车平台10水平移动，改变加载点的位置，使加载点作用在矩形薄壁杆件1c、1d和变刚度杆件1b的不同位置；通过改变刚度杆件1b的杆件形式，测得不同刚度情况下杆件各点内力大小，分析刚度改变对静定多跨梁结构内力分布的影响。
实施例2：静定多跨梁主从结构判定
图9为静定多跨梁主从结构判定实验装置图。与图8相比，将变刚度杆件1b换为矩形薄壁杆件1a，其他零件位置和连接方式不变。
蜗轮蜗杆加载装置连接小车平台10水平移动，改变加载点的位置，使加载点作用在矩形薄壁杆件1a、1c和1d的不同位置；通过比较不同荷载作用位置下的杆件内力分布形式，判断图9中结构的主体部分和附属部分。
实施例3：超静定多跨梁内力分布
图10为超静定多跨梁内力分布实验装置图。
所述超静定结构包括矩形薄壁杆件1a、变刚度杆件1b和各种结点夹具2a、2b、2c、2d。所述变刚度杆件1b一端通过刚结点夹具D2d与支座3连接，实现固定支座；另一端通过刚结点夹具C2c与矩形薄壁杆件1a相连，实现变刚度杆件1b和矩形薄壁杆件1a之间的固接；刚结点夹具C2c中间部分通过铰结点夹具B2b与支座3相连，实现活动铰支座。矩形薄壁杆件1a另一端通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与支座3相连，实现活动铰支座。
蜗轮蜗杆加载装置由蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具A8，依次首尾通过螺纹连接而成。杆件夹具A8能够与矩形薄壁杆件1a和变刚度杆件1b连接，实现对超静定多跨梁结构施加荷载。
应变片粘贴在矩形薄壁杆件1a和变刚度杆件1b上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件各点内力大小和支座反力大小；力传感器5测得对静定多跨梁结构所施加的荷载值；以上测量设备均连接于计算机，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量。
蜗轮蜗杆加载装置连接小车平台10水平移动，改变加载点的位置，使加载点作用在矩形薄壁杆件1a和变刚度杆件1b的不同位置；通过改变刚度杆件1b的杆件形式，测得不同刚度情况下杆件各点内力大小，分析刚度改变对超静定多跨梁结构内力分布的影响。
实施例4：位移互等定理
图11为位移互等定理荷载作用实验装置图。与图10相比，将变刚度杆件1b换为矩形薄壁杆件1a，将两杆之间刚结点夹具C2c换为刚结点夹具E2e，其他零件位置和连接方式不变。
在矩形薄壁杆件1a中间位置进行加载，通过力传感器5测量荷载大小；通过百分表测量加载点位置位移，百分表通过磁性表座固定在反力框架11上；通过连接件B12d连接的转角传感器测量结点处转角，此时连接件B12d不与随动圆盘12c相连。
图12为位移互等定理结点弯矩作用实验装置图。与图11相比，将蜗轮蜗杆加载装置去掉，在刚结点夹具E2e位置增加转角约束及加载装置12。
通过转角约束及加载装置12的丝杠升降机12a对结点处施加弯矩；通过扭矩传感器12b测量施加结点弯矩值；并通过连接件B12d连接的转角传感器测量结点转角；通过百分表测量与图11中荷载作用相同的位置处的竖向位移。
实施例5：超静定梁力法实验
图13为超静定梁力法实验原结构实验装置图。
超静定梁力法实验原结构由矩形薄壁杆件1a和结点夹具2a、2b、2d构成。矩形薄壁杆件1a一端通过刚结点夹具D2d与支座3相连，实现固定支座；另一端通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与支座3相连，实现活动铰支座。
蜗轮蜗杆加载装置由蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具A8，依次首尾通过螺纹连接而成。杆件夹具A8与矩形薄壁杆件1a连接，实现对超静定多跨梁结构施加荷载。
应变片粘贴在矩形薄壁杆件1a上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件各点内力大小和支座反力大小；力传感器5测得对静定多跨梁结构所施加的荷载值；以上测量设备均连接于计算机，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量。
图14为超静定梁力法实验基本结构荷载作用实验装置图。与图13相比，去掉铰结点夹具B2b和支座3。
应变片粘贴在矩形薄壁杆件1a上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件各点内力大小；力传感器5测得对基本结构所施加的荷载值；以上测量设备均连接于计算机，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量；通过百分表测得铰结点夹具A2a结点位置竖向位移，其中百分表通过磁性表座连接在反力框架11上。
图15为超静定梁力法实验基本结构未知力作用实验装置图。
超静定梁力法实验基本结构由矩形薄壁杆件1a和结点夹具2a、2b、2d构成。矩形薄壁杆件1a一端通过刚结点夹具D2d与支座3相连，实现固定支座；另一端通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与蜗轮蜗杆加载装置相连，实现加载。
蜗轮蜗杆加载装置由蜗轮蜗杆升降机4、力传感器5、球铰6、加载杆7和杆件夹具B9，依次首尾通过螺纹连接而成。杆件夹具B9通过铰结点夹具A2a和铰结点夹具B2b与矩形薄壁杆件1a连接，实现对基本结构施加荷载。
应变片粘贴在矩形薄壁杆件1a上、下两侧不同位置，通过所测应变值计算杆件各点内力大小；力传感器5测得对基本结构所施加的荷载值；以上测量设备均连接于计算机，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量；通过百分表测得铰结点夹具A2a结点位置竖向位移，其中百分表通过磁性表座连接在反力框架11上。
Claims (4)
1.一种装配梁结构实验模型，其特征在于，该装配梁结构实验模型包括装配梁结构、蜗轮蜗杆加载装置、转角约束及加载装置、支承及约束装置和测量设备；
所述的装配梁结构分为静定结构和超静定结构两种基本结构，两种基本结构均通过杆件和结点连接而成；
所述的静定结构包括矩形薄壁杆件(1c、1d)、变刚度杆件(1b)和三种结点夹具；所述的变刚度杆件(1b)的一端、铰结点夹具A(2a)和铰结点夹具B(2b)依次相连，铰结点夹具B(2b)安装在支座(3)上，形成固定铰支座；所述的变刚度杆件(1b)另一端、刚结点夹具C(2c)、矩形薄壁杆件(1c)一端依次相连，实现变刚度杆件(1b)和矩形薄壁杆件(1c)之间的固接；所述的刚结点夹具C(2c)中部与铰结点夹具B(2b)相连，铰结点夹具B(2b)安装在支座(3)上，形成活动铰支座；所述的矩形薄壁杆件(1c)另一端、铰结点夹具B(2b)、铰结点夹具A(2a)与矩形薄壁杆件(1d)一端依次相连，实现矩形薄壁杆件(1c)和矩形薄壁杆件(1d)之间铰接；所述的矩形薄壁杆件(1d)的另一端、铰结点夹具A(2a)与铰结点夹具B(2b)依次相连，铰结点夹具B(2b)安装在支座(3)上，形成活动铰支座；
所述的超静定结构包括矩形薄壁杆件(1a)、变刚度杆件(1b)和四种结点夹具(2a、2b、2c、2d)；所述的变刚度杆件(1b)一端、刚结点夹具D(2d)和支座(3)依次固定连接，形成固定支座；所述的变刚度杆件(1b)的另一端通过刚结点夹具C(2c)与矩形薄壁杆件(1a)的一端固定连接，刚结点夹具C(2c)中部通过销栓(2f)与铰结点夹具B(2b)相连，铰结点夹具B(2b)安装在支座(3)上部，形成活动铰支座；所述的矩形薄壁杆件(1a)另一端与铰结点夹具A(2a)连接，铰结点夹具A(2a)通过销栓(2f)与铰结点夹具B(2b)连接，铰结点夹具B(2b)安装在另一个支座(3)上，形成活动铰支座；
所述的蜗轮蜗杆加载装置有两种，蜗轮蜗杆加载装置手动控制施加拉力和压力，并通过力传感器(5)在计算机上显示所加荷载大小；
第一种蜗轮蜗杆加载装置用于对杆件进行加载或卸载，包括蜗轮蜗杆升降机(4)、力传感器(5)、球铰(6)、加载杆(7)和杆件夹具A(8)；所述的杆件夹具A(8)用于将杆件夹持固定，杆件夹具A(8)另一端与矩形薄壁杆件(1a、1c、1d)或变刚度杆件(1b)连接，实现对杆件的加载与卸载；
另一种蜗轮蜗杆加载装置用于对结点位置进行加载或卸载，包括蜗轮蜗杆升降机(4)、力传感器(5)、球铰(6)、加载杆(7)和杆件夹具B(9)；所述的蜗轮蜗杆升降机(4)、力传感器(5)、球铰(6)以及加载杆(7)依次相连；杆件夹具B(9)一端与加载杆(7)相连，另一端与铰结点夹具B(2b)相连，铰结点夹具B(2b)与不同结点相连；
所述的转角约束及加载装置(12)包括丝杠升降机(12a)、扭矩传感器(12b)、随动圆盘(12c)和连接件B(12d)；所述的丝杠升降机(12a)底部固定在矩形空心垫块(12e)上，矩形空心垫块(12e)固定在小车平台(10)上，矩形空心垫块(12e)保证丝杠升降机(12a)和杆件(1a、1b、1c、1d)高度一致；所述的扭矩传感器(12b)一端固定在随动圆盘(12c)上，另一端将其轴承插入丝杠升降机(12a)中；所述的连接件B(12d)一端通过其自身花键与随动圆盘(12c)相连；中间部分同时插入刚结点夹具E(2e)的锯齿状孔中和铰结点夹具B(2b)的圆孔中；另一端连接转角传感器；
所述的支承及约束装置包括反力框架(11)和装配梁结构的约束支承；所述反力框架(11)为门形刚架形式，包括反力架(11a)和两个底座(11b)；底座(11b)用于支撑整个装置；反力架(11a)包括内置导轨的上下两个横梁和内置导轨的左右两个立柱；上下横梁导轨安装小车平台(10)，下横梁上的小车平台(10)固定矩形方墩(13)；所述的矩形方墩(13)上方固定圆柱体垫块(14)或固定滑道(15)，当矩形方墩(13)上方固定圆柱体垫块(14)时，圆柱体垫块(14)上方连接支座(3)，支座(3)上方连接铰结点夹具B(2b)或刚结点夹具D(2d)，实现固定铰支座或固定支座；当矩形方墩(13)上方固定滑道(15)时，滑道(15)上方连接铰结点夹具B(2b)，实现活动铰支座；上述固定支座、固定铰支座和活动铰支座构成支承结构；
所述的测量设备包括力传感器(5)、应变片、转角传感器(12b)和百分表；所述的百分表固定在反力框架(11)上，用于测量矩形薄片杆件(1a、1c和1d)和变刚度杆件(1b)不同位置的位移；所述的应变片粘贴在矩形薄片杆件(1a、1c和1d)和变刚度杆件(1b)上、下两侧不同位置；所述的力传感器(5)测量外力对装配梁结构所施加的荷载值；所述的转角传感器(12b)固定于连接件B(12d)上，用于测得结点处转角；以上测量设备通过数据采集分析系统与计算机连接，通过计算机对各项数据进行实时监测和测量。
2.根据权利要求1所述的一种装配梁结构实验模型，其特征在于，所述的变刚度杆件(1b)根据刚度不同有空心方杆、实心方杆和实心矩形杆三种不同形式。
3.根据权利要求1或2所述的一种装配梁结构实验模型，其特征在于，所述的铰结点夹具A(2a)、铰结点夹具B(2b)具有与矩形薄壁杆件(1a、1c、1d)相同的刚度，刚结点夹具C(2c)、刚结点夹具D(2d)具有与变刚度杆件(1b)中实心矩形杆相同的刚度。
4.根据权利要求1或2所述的一种装配梁结构实验模型，其特征在于，所述的杆件夹具A(8)包括连接件A(8a)、圆柱形插销(8b)、H形杆件夹片(8c)和矩形杆件夹片(8d)；所述的连接件A(8a)一端与加载杆(7)相连，另一端通过销孔与圆柱形插销(8b)相连；圆柱形插销(8b)再与带有销孔的H形杆件夹片(8c)一端相连；H形杆件夹片(8c)另一端与矩形杆件夹片(8d)相连，用于将杆件夹持固定；所述的杆件夹具A(8)的插销连接方式避免弯矩传递。
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