CN208383616U - 多维加载结构试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多维加载结构试验装置，包括底座、两个固定支撑墙、活动支撑墙以及活动横梁；所述固定支撑墙固定在所述底座的一端两侧，所述加载台设置于所述固定支撑墙之间；所述活动支撑墙设置于所述底座的另一端中部；所述活动横梁由x向横梁和y向横梁呈“T”字型结构组合而成，所述y向横梁的一端与所述x向横梁的中部连接，另一端与所述活动支撑墙连接，所述固定支撑墙内侧壁、活动支撑墙内侧壁以及x向横梁底部设有调节机构，所述调节机构上设有作动器。本实用新型实现多种加载方式，可完成试件复杂受力情况试验。

Description

多维加载结构试验装置

技术领域

本实用新型涉及加载设备技术领域，尤其涉及一种多维加载结构试验装置。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的持续高速增长，各种建设项目的投资规模也不断扩大，对于建筑行业的要求也越来越高。其中，国内建筑工程领域出现了很多以高、大、特、新为特征的工程建设项目，这些项目突出的特点表现为结构的高度越来越高、跨度越来越大、造型越来越奇特、体系越来越复杂、材料的强度越来越高。目前国内混凝土强度已高达1000MPa、建筑用钢材强度也高达590MPa，而国外甚至已有强度高达1000MPa 的建筑用钢投入应用。但是这些新型材料和结构的数据和经验并不完备，尤其在重大工程项目兴建过程中，往往没有成熟的技术经验可借鉴，大部分设计和施工中的关键技术和问题还需要通过试验的方法来验证和解决。

目前国内多数大型建筑工程结构试验室普遍存在着设备加载能力不足、控制手段落后、检测方法陈旧、试验台座承载能力不够等问题，无法针对某些重大工程项目进行大比例、大尺寸构件和结构模型试验，更无从进行足尺寸构件动静力试验。而如果只进行较小比例和较小尺寸的构件模型试验又存在着试验结果失真、与原型力学性能不符等重大缺陷，给大型复杂工程项目的设计和施工留下了难以预计的安全隐患。

正是基于上述考虑，本实用新型设计了一种多维加载结构试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多维加载结构试验装置。

为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型公开了一种多维加载结构试验装置，包括底座、两个固定支撑墙、活动支撑墙以及活动横梁；所述底座上设有用于放置试件的加载台；所述固定支撑墙固定在所述底座的一端两侧，所述加载台设置于所述固定支撑墙之间，所述固定支撑墙的内侧壁上设有调节机构，所述调节机构上设有作动器，所述调节机构驱动作动器沿着z向移动；所述活动支撑墙设置于所述底座的另一端中部，所述活动支撑墙的内侧壁上设有调节机构，所述调节机构上设有作动器，所述调节机构驱动作动器沿着z向移动；所述活动横梁由x向横梁和y向横梁呈“T”字型结构组合而成，所述y向横梁的一端与所述x向横梁的中部连接，另一端与所述活动支撑墙连接，所述x向横梁底部设有调节机构，所述调节机构上设有作动器，所述调节机构驱动作动器沿着x向移动。

所述活动支撑墙的底部设有与之连接的固定板，所述固定板的边缘设有固定孔；所述底座上均匀分布有若干定位孔。

所述y向横梁的一端与x向横梁中部连接，另一端为呈“凹”字型结构的第一连接件，所述第一连接件的侧壁上等间隔设置有若干第一连接孔，所述第一连接孔与等间隔设置在活动支撑墙侧壁上的第一定位孔通过固定螺栓依次穿过固定；所述x向横梁与y向横梁端部连接的一侧壁上设有两排等间隔设置的第三连接孔，所述第三连接孔与设置在y向横梁端部的螺栓孔等半径；所述x向横梁与y向横梁端部连接的侧壁下方设有用于支撑y向横梁端部的限位部。

所述x向横梁的端部形成“凹”字型结构的第二连接件，所述第二连接件的侧壁上设有一个第二连接孔，所述第二连接孔与等间隔设置在固定支撑墙侧壁上的第二定位孔通过固定螺栓依次穿过固定。

所述调节机构包括设置在固定支撑墙内侧壁一端、活动支撑墙内侧壁一端以及x向横梁底部一端的减速电机、另一端的固定块、传动丝杆以及与作动器连接的承压块，所述传动丝杆的一端与所述减速电机的输出端连接，另一端套装于所述固定块底部的传动槽内，所述传动槽内设有用于套装传动丝杆端部的轴承，所述承压块上设有与所述传动丝杆上外螺纹相匹配的螺纹孔。

所述固定支撑墙内侧边缘、活动支撑墙内侧边缘以及x向横梁底部边缘均设有导轨，所述导轨截面呈“L”型结构，所述导轨的一端与固定支撑墙内侧壁、活动支撑墙内侧壁以及x向横梁底部连接后形成滑槽；所述承压块的端部设有与所述滑槽形状相匹配的滑块。

所述承压块与所述作动器端部的连接座连接，所述作动器包括作动器油缸、活塞杆以及伺服阀，所述活塞杆一端端部连接有负荷感应器，另一端端部设有用于部分位移感应器插入的位移孔，所述伺服阀通过设置在作动器油缸外壁上的连接阀块与作动器油缸连接；所述伺服阀的输入端与液压源连接，输出端与作动器油缸相连，所述伺服阀通过线路与控制信号源电连接，所述位移感应器与控制信号源电连接，所述负荷感应器与控制信号源电连接。

所述固定板呈“T”字型结构，所述活动支撑墙设置于所述固定板的中部，所述活动支撑墙的两侧以及后侧分别设有第一加强筋，所述第一加强筋的一端与固定板连接，另一端与活动支撑墙的侧壁或后侧壁连接。

所述底座上设有与其侧壁连接的延伸块，所述延伸块的中线与所述固定支撑墙的中线处于同一直线上，所述固定支撑墙的两侧以及后侧分别设有第二加强筋，所述的第二加强筋的一端与底座或延伸块连接，另一端与固定支撑墙的侧壁或后侧壁连接。

所述加载台上设有交叉等间隔设置的x向加工槽以及y向加工槽，所述x向、y向固定槽为燕尾槽。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型通过设置作动器实现多种加载方式，可完成试件复杂受力情况试验，同时，通过活动支撑墙可沿着x向移动、活动横梁可沿着z向移动以及作动器可通过调节机构移动可适应不同大小试件的加载试验，满足建筑工程领域中试验设备加载能力要求。

2.本实用新型设备功能多样，自动化程度高，可在同一设备上完成多种试验，大大提高设备使用效率和试验效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图一；

图2为本实用新型的立体图二；

图3为本实用新型中的部分结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为本实用新型中作动器的结构示意图。

图中，1底座，11加载台，12定位孔，13x向固定槽，14y向固定槽，2固定支撑墙，21第二加强筋，22第二定位孔，3活动支撑墙，31固定板，32固定孔，33第一加强筋，34，第一定位孔，4活动横梁，41x向横梁，42y向横梁，43第一连接件，44第一连接孔，45第二连接件，46第三连接孔，47第二连接孔，48限位部，5延伸块，6调节机构，61减速电机，62传动丝杆，63固定块，64承压块，65滑块，7导轨，71滑槽，9作动器，91作动器油缸，92活塞杆，93负荷感应器，94位移感应器，95伺服阀，96连接阀块,97连接座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

参见图1-图5。

本实用新型公开了一种多维加载结构试验装置，包括底座1、两个固定支撑墙2、活动支撑墙3以及活动横梁4；所述底座1上设有用于放置试件的加载台11；所述固定支撑墙2固定在所述底座1的一端两侧，所述加载台11设置于所述固定支撑墙2之间，所述固定支撑墙2的内侧壁上设有调节机构6，所述调节机构6上设有作动器9，所述调节机构6驱动作动器9沿着z向移动；所述活动支撑墙3设置于所述底座1的另一端中部，所述活动支撑墙3的内侧壁上设有调节机构6，所述调节机构6上设有作动器9，所述调节机构6驱动作动器9沿着z向移动；所述活动横梁4由x向横梁41和y向横梁42呈“T”字型结构组合而成，所述y向横梁42的一端与所述x向横梁41的中部连接，另一端与所述活动支撑墙3连接，所述x向横梁41底部设有调节机构6，所述调节机构上设有作动器9，所述调节机构6驱动作动器9沿着x向移动，本案通过分别安装在固定支撑墙2内侧壁、活动支撑墙3内侧壁以及x向横梁41底部的作动器5，上述作动器5分别为x向作动器、y向作动器以及z向作动器，从而实现多种加载方式，可完成放置在加载台11上的试件进行复杂受力情况试验，同时，通过活动支撑墙3可沿着y向移动、活动横梁4可沿着z向移动，可适应不同大小试件的加载试验，满足建筑工程领域中试验设备加载能力要求；设备功能多样，自动化程度高，可在同一设备上完成多种试验，大大提高设备使用效率和试验效率。

所述活动支撑墙3的底部设有与之连接的固定板31，所述固定板31的边缘设有固定孔32；所述底座1上均匀分布有若干定位孔12，通过固定螺栓依次穿过固定孔32以及适合位置的定位孔12后，将活动支撑墙3固定在适合试件大小的位置上。

所述y向横梁42的一端与x向横梁41中部连接，另一端为呈“凹”字型结构的第一连接件43，所述第一连接件43的侧壁上等间隔设置有若干第一连接孔44，所述第一连接孔44与等间隔设置在活动支撑墙3侧壁上的第一定位孔34通过固定螺栓依次穿过固定；所述x向横梁41与y向横梁42端部连接的一侧壁上设有两排等间隔设置的第三连接孔46，所述第三连接孔46与设置在y向横梁42端部的螺栓孔等半径；所述x向横梁41与y向横梁42端部连接的侧壁下方设有用于支撑y向横梁42端部的限位部48，当活动支撑墙3根据试件大小进行x、y向移动时，将第一连接件43上适合的第一连接孔44与活动支撑墙3上适合的第一定位孔34通过固定螺栓固定连接，当活动支撑墙3沿着x向移动时，y向横梁42端部的螺栓孔与x向横梁41侧壁上的适合位置的第三连接孔46通过螺栓固定连接，通过设置限位部48使得y向横梁42与x向横梁41连接更为稳定，防止y向横梁42脱落。

所述x向横梁41的端部形成“凹”字型结构的第二连接件45，所述第二连接件45的侧壁上设有一个第二连接孔47，所述第二连接孔47与等间隔设置在固定支撑墙2侧壁上的第二定位孔22通过固定螺栓依次穿过固定，当活动横梁4沿着z向移动时，通过将第二连接孔47与适合试件高度的第二定位孔22通过固定螺栓依次穿过固定连接即可进行加载试验，当需要改变高度时，拆下固定螺栓进行调节即可。

所述调节机构6包括设置在固定支撑墙2内侧壁一端、活动支撑墙3内侧壁一端以及x向横梁41底部一端的减速电机61、另一端的固定块63、传动丝杆62以及与作动器9连接的承压块64，所述传动丝杆62的一端与所述减速电机61的输出端连接，另一端套装于所述固定块63底部的传动槽内，所述传动槽内设有用于套装传动丝杆62端部的轴承，所述承压块64上设有与所述传动丝杆62上外螺纹相匹配的螺纹孔，当需要根据不同大小试件调节作动器9的位置时，打开减速电机61，电机61输出端带动传动丝杆62转动，由于承压块64的内螺纹与传动丝杆62的外螺纹相匹配，因此，承压块64可沿着传动丝杆62方向移动，从而带动与之连接的作动器9沿着传动丝杆62方向移动，实现作动器9能够根据不同高度的试件而调整其所在位置的目的；通过设置轴承使得传动丝杆62在固定块63内转动更为顺畅。

所述固定支撑墙2内侧边缘、活动支撑墙3内侧边缘以及x向横梁41底部边缘均设有导轨7，所述导轨7截面呈“L”型结构，所述导轨7的一端与固定支撑墙2内侧壁、活动支撑墙3内侧壁以及x向横梁41底部连接后形成滑槽71；所述承压块64的端部设有与所述滑槽71形状相匹配的滑块65，通过设置导轨7使得承压块64更为稳定的沿着传动丝杆62方向移动，并且滑块65与滑槽71卡合，防止承压块64发生径向转动，从而使得作动器9朝向发生改变，而影响加载试验的进程和结果。

所述承压块64与所述作动器9端部的连接座97连接，所述作动器9包括作动器油缸91、活塞杆92以及伺服阀95，所述活塞杆92一端端部连接有负荷感应器93，另一端端部设有用于部分位移感应器94插入的位移孔，所述伺服阀95通过设置在作动器油缸91外壁上的连接阀块96与作动器油缸91连接；所述伺服阀95的输入端与液压源连接，输出端与作动器油缸91相连，所述伺服阀95通过线路与控制信号源电连接，所述位移感应器94与控制信号源电连接，所述负荷感应器93与控制信号源电连接，通过控制信号源控制伺服阀95将油输入作动器油缸91，作动器油缸91端部的负荷感应器93接触试件后反馈结果到控制信号源，位移感应器94的结果也反馈至控制信号源，从而完成试件的加载试验。

所述固定板31呈“T”字型结构，所述活动支撑墙3设置于所述固定板31的中部，所述活动支撑墙3的两侧以及后侧分别设有第一加强筋33，所述第一加强筋33的一端与固定板31连接，另一端与活动支撑墙3的侧壁或后侧壁连接，通过设置第一加强筋33使得活动支撑墙3更为稳定，确保其不会在试验时产生位移，而引起不必要危险以及影响加载试验的结果。

所述底座1上设有与其侧壁连接的延伸块5，所述延伸块5的中线与所述固定支撑墙2的中线处于同一直线上，所述固定支撑墙2的两侧以及后侧分别设有第二加强筋21，所述的第二加强筋21的一端与底座1或延伸块5连接，另一端与固定支撑墙2的侧壁或后侧壁连接，通过设置第二加强筋21使得固定支撑墙2更为稳定，确保其不会在试验时产生位移，而引起不必要危险以及影响加载试验的结果。

所述加载台11上设有交叉等间隔设置的x向固定槽13以及y向固定槽14，所述x向、y向固定槽为燕尾槽，便于更好的固定不同大小的试件。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多维加载结构试验装置，其特征在于：包括底座（1）、两个固定支撑墙（2）、活动支撑墙（3）以及活动横梁（4）；

所述底座（1）上设有用于放置试件的加载台（11）；

所述固定支撑墙（2）固定在所述底座（1）的一端两侧，所述加载台（11）设置于所述固定支撑墙（2）之间，所述固定支撑墙（2）的内侧壁上设有调节机构（6），所述调节机构（6）上设有作动器（9），所述调节机构（6）驱动作动器（9）沿着z向移动；

所述活动支撑墙（3）设置于所述底座（1）的另一端中部，所述活动支撑墙（3）的内侧壁上设有调节机构（6），所述调节机构（6）上设有作动器（9），所述调节机构（6）驱动作动器（9）沿着z向移动；

所述活动横梁（4）由x向横梁（41）和y向横梁（42）呈“T”字型结构组合而成，所述y向横梁（42）的一端与所述x向横梁（41）的中部连接，另一端与所述活动支撑墙（3）连接，所述x向横梁（41）底部设有调节机构（6），所述调节机构上设有作动器（9），所述调节机构（6）驱动作动器（9）沿着x向移动。

2.根据权利要求1所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述活动支撑墙（3）的底部设有与之连接的固定板（31），所述固定板（31）的边缘设有固定孔（32）；所述底座（1）上均匀分布有若干定位孔（12）。

3.根据权利要求2所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述y向横梁（42）的一端与x向横梁（41）中部连接，另一端为呈“凹”字型结构的第一连接件（43），所述第一连接件（43）的侧壁上等间隔设置有若干第一连接孔（44），所述第一连接孔（44）与等间隔设置在活动支撑墙（3）侧壁上的第一定位孔（34）通过固定螺栓依次穿过固定；所述x向横梁（41）与y向横梁（42）端部连接的一侧壁上设有两排等间隔设置的第三连接孔（46），所述第三连接孔（46）与设置在y向横梁（42）端部的螺栓孔等半径；所述x向横梁（41）与y向横梁（42）端部连接的侧壁下方设有用于支撑y向横梁（42）端部的限位部（48）。

4.根据权利要求3所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述x向横梁（41）的端部形成“凹”字型结构的第二连接件（45），所述第二连接件（45）的侧壁上设有一个第二连接孔（47），所述第二连接孔（47）与等间隔设置在固定支撑墙（2）侧壁上的第二定位孔（22）通过固定螺栓依次穿过固定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述调节机构（6）包括设置在固定支撑墙（2）内侧壁一端、活动支撑墙（3）内侧壁一端以及x向横梁（41）底部一端的减速电机（61）、另一端的固定块（63）、传动丝杆（62）以及与作动器（9）连接的承压块（64），所述传动丝杆（62）的一端与所述减速电机（61）的输出端连接，另一端套装于所述固定块（63）底部的传动槽内，所述传动槽内设有用于套装传动丝杆（62）端部的轴承，所述承压块（64）上设有与所述传动丝杆（62）上外螺纹相匹配的螺纹孔。

6.根据权利要求5所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述固定支撑墙（2）内侧边缘、活动支撑墙（3）内侧边缘以及x向横梁（41）底部边缘均设有导轨（7），所述导轨（7）截面呈“L”型结构，所述导轨（7）的一端与固定支撑墙（2）内侧壁、活动支撑墙（3）内侧壁以及x向横梁（41）底部连接后形成滑槽（71）；所述承压块（64）的端部设有与所述滑槽（71）形状相匹配的滑块（65）。

7.根据权利要求6所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述承压块（64）与所述作动器（9）端部的连接座（97）连接，所述作动器（9）包括作动器油缸（91）、活塞杆（92）以及伺服阀（95），所述活塞杆（92）一端端部连接有负荷感应器（93），另一端端部设有用于部分位移感应器（94）插入的位移孔，所述伺服阀（95）通过设置在作动器油缸（91）外壁上的连接阀块（96）与作动器油缸（91）连接；所述伺服阀（95）的输入端与液压源连接，输出端与作动器油缸（91）相连，所述伺服阀（95）通过线路与控制信号源电连接，所述位移感应器（94）与控制信号源电连接，所述负荷感应器（93）与控制信号源电连接。

8.根据权利要求2所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述固定板（31）呈“T”字型结构，所述活动支撑墙（3）设置于所述固定板（31）的中部，所述活动支撑墙（3）的两侧以及后侧分别设有第一加强筋（33），所述第一加强筋（33）的一端与固定板（31）连接，另一端与活动支撑墙（3）的侧壁或后侧壁连接。

9.根据权利要求1所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述底座（1）上设有与其侧壁连接的延伸块（5），所述延伸块（5）的中线与所述固定支撑墙（2）的中线处于同一直线上，所述固定支撑墙（2）的两侧以及后侧分别设有第二加强筋（21），所述的第二加强筋（21）的一端与底座（1）或延伸块（5）连接，另一端与固定支撑墙（2）的侧壁或后侧壁连接。

10.根据权利要求1所述的多维加载结构试验装置，其特征在于：所述加载台（11）上设有交叉等间隔设置的x向固定槽（13）以及y向固定槽（14），所述x向、y向固定槽为燕尾槽。