CN220400114U - 一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械结构设计领域，具体涉及一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，包括机械架构及传感器模块；所述机械架构为提供加载功能的主要结构，所述机械架构包括三横梁、三纵梁、支撑结构及保护结构四部分，所述机械架构上标注有刻度，可根据加载模型不同进行尺寸调节，能适应桥梁、高大建筑等不同结构设计竞赛模型要求；所述传感器模块可根据需要对竞赛设计模型的变形进行测量，当用于桥梁模型时，可测量竖直向下方向变形量，当用于高大建筑结构设计竞赛时，可测量水平方向变形量。本实用新型通过可根据实际需求进行不同组装，实现差异化调节，能适用桥梁、高大建筑物等多种模型加载，一物多用，受益面极广，节省空间。

Description

一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置

技术领域

本实用新型涉及机械结构设计领域，具体涉及一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置。

背景技术

大学生创新实践教育是高等教育教学中的关键环节。在力学、土木、建筑、机械等工科类学科中，高等院校会通过组织学生参加结构设计类竞赛来培育学生创新精神和动手实践能力，“全国大学生结构设计竞赛”也已经被教育部、财政部联合批准为全国性学科竞赛资助项目。结构设计竞赛中的模型涵盖桥梁设计、建筑物设计等，校级、省部级、国家级等不同级别的结构设计竞赛对模型结构尺寸要求有差异，但其对模型的评价标准基本统一，即：通过评价大学生自主设计的一定尺寸范围的模型不同构型的承载能力和抗变形能力，来鉴定模型设计的优劣等级。现有技术中，三峡大学科技学院的宋征在《以大学生结构设计大赛为导向的工科力学课程教学的思考》一文中，利用自制加载装置对《全国第十四届结构设计大赛》中桥梁模型进行加载测试；成都理工大学付玉帆在《结构设计竞赛分析》一文中，利用自制加载装置对《2019年第五届四川省大学生结构设计竞赛》中高大建筑物模型进行加载测试。以上加载装置囿于结构所限，不能对加载装置进行尺寸大范围调节，只能对桥梁模型或者高大建筑物模型单独进行测试，一种装置无法实现两种模型通用加载与测试，存在调节不便，功能单一等问题，导致学生受益面小。因此，研发一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，具备重要意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，通过调整机械架构尺寸，可以兼顾桥梁结构设计竞赛和高大建筑设计竞赛的比赛需求，具备多功能性，操作简单。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，包括机械架构及传感器模块；

所述机械架构为提供加载功能的主要结构，所述机械架构包括三横梁、三纵梁、支撑结构及保护结构四部分，所述机械架构上标注有刻度，可根据加载模型不同进行尺寸调节，能适应桥梁、高大建筑等不同结构设计竞赛模型要求；

所述传感器模块可根据需要对竞赛设计模型的变形进行测量，当用于桥梁模型时，可测量竖直向下方向变形量，当用于高大建筑结构设计竞赛时，可测量水平方向变形量。

作为一种优选：所述三横梁包括底座、第一横梁、第二横梁；

所述底座上标注有刻度，其内部嵌有钢质加强键，可承受拉压、弯曲载荷，用于支撑整体结构，提高装置整体刚度；

所述第一横梁上分为左右两部分，安装于所述底座上，与所述底座之间依靠滑键及紧固螺钉连接，所述第一横梁可沿底座在长度方向任意滑动；

所述第二横梁标注有刻度，分为左右两部分。

作为一种优选：所述三纵梁包括第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁；

所述第一纵梁标注有刻度，分为左右两部分，第一纵梁刻度标注侧朝内固定于第一横梁；

所述第二纵梁，分为左右两部分，固定于第一横梁，可加强结构稳定性。

所述第三纵梁标注有刻度，分为左右两部分。

作为一种优选：所述支撑结构包括底座调节板、纵梁固定板、L形支撑板、调节杆、桥梁加载装置、滑轮；

所述底座调节板为多孔多槽结构，所述纵梁固定板由多片组成，所述L形支撑板为多孔形支撑板，所述调节杆有为螺纹副结构，底端为带有孔槽的固定板结构，另一端为带有螺纹孔的支撑杆；

所述加载装置由四轮的平板小车、螺纹杆、锁紧螺母、吊环、柔性轨道组成，根据加载需要，螺纹杆上可放置不同数量砝码，旋紧锁紧螺母可锁紧砝码，吊环穿过吊装绳安装，柔性轨道由工程线串联的窄竹片组成，放置于第二横梁两部分之上；

所述滑轮为圆形轮状和滑轮底座组成，所述滑轮底座上有螺纹孔，用于滑轮固定。

作为一种优选：所述保护结构包括吊装绳、手调螺杆、保护架；

所述吊装绳由多股钢丝及圆环结构组成，其钢丝穿过端部圆环进行锁紧固定，放松钢丝绳可实现吊装绳长度调节；

所述手调螺杆一端为六边形，便于使用扳手旋紧，一端为公制螺纹杆；

所述保护架为“回”字形状，四侧面封闭，其中两对立封闭的侧面上开有孔槽结构，该孔槽结构面可用于固定传感器，同时，可保证传感器发射出的光束能顺利通过保护架发射至模型结构被测位置。

作为一种优选：所述传感器模块包括传感器、放大器、通讯模块、电源；

所述传感器为非接触式激光位移传感器，体积小、测量精度高；

所述放大器为传感器配套元器件，可对传感器位移信号进行放大，并对传感器测量到的位移数据进行实时显示；

所述通讯模块为放大器配套元器件，可与计算机通过TCP协议通讯，实现位移数据批量导出；

所述电源为24V直流电源，为传感器、放大器提供直流电。

作为一种优选：所述装置用于桥梁模型加载时，

所述第一横梁通过滑键及紧固螺钉分别安装于底座左右两端，通过放松紧固螺钉，依据模型实际长度方向需求，使第一横梁沿着底座的长度方向平移；

所述第一纵梁、第二纵梁通过固接螺钉固定于第一横梁，其中，第一纵梁靠近中心(定义为内侧)安装，刻度线侧朝内侧放置，为加强整体机械架构稳定性，将第二横梁远离中心安装；

所述第二横梁通过固接螺钉固定于第一纵梁及第二纵梁顶端；

所述第三纵梁通过滑键及固定螺母固定在第二横梁上，可沿第二横梁长度方向移动；

所述手调螺杆穿过吊装绳两端环形结构，调整吊装绳长度后，旋紧手调螺杆，将吊装绳固定于手调螺杆与第三纵梁顶端之间，吊装绳上可虚接桥梁模型加载装置，若模型发生破坏，加载装置失去支撑时，周围事物需要保护时，吊装绳自动拉紧；

所述L形支撑板安装于第一纵梁内侧，与第一纵梁通过可调螺母连接，可沿第一纵梁上下活动，进行加载测试时，根据模型实际尺寸调整位置，用于支撑桥梁模型；

所述底座调节板通过紧固螺钉安装于底座上，当需要位置调节时，放松紧固螺钉，底座调节板可沿底座长度方向和垂直长度方向移动，从而实现两个方向位置调节；

所述传感器保护架通过调节杆固定于底座调节板，当桥梁模型调整时，可通过旋动调节杆使桥梁底面处于传感器有效测量范围。

作为一种优选：所述装置用于高大建筑模型加载时，

所述第三纵梁通过滑键及固定螺母调整位置，使第三纵梁固定在第二横梁内侧；

所述第一横梁位置通过滑键及固定螺母调整位置，根据高大建筑模型尺寸，调整第一横梁两部分间距，并取消L形支撑板；

所述底座调节板通过放松固定螺母调整位置，使其中心定位孔居中，用于对高大建筑模型进行定位；

所述多片纵梁固定板分别固定于第三纵梁左右两部分的不同位置，所述滑轮固定于左端的纵梁固定板上；所述调节杆取消，所述传感器及其保护架通过紧固螺钉固定于右端的纵梁固定板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型设计了三横梁、三纵梁、底座固定、纵梁固定板等机械架构，能实现竖直方向与水平方向的空间位置调整功能，具备多向、多尺寸调节的特点，据此特点，可根据实际需求进行不同组装，实现差异化调节，能适用桥梁、高大建筑物等多种模型加载，适用于国家级、省部级、院校级等不同层级的大学生结构设计竞赛要求，一物多用，受益面极广，节省空间；

2、本实用新型装置中机械架构上标注有刻度，在进行空间位置调整时，通过放松滑键后即可直接进行位置精确调整，无须借助其他测量工具，操作简便。

3、本实用新型机械结构采用铝合金型材，底座中安装有加强键，纵梁通过第一纵梁、第二纵梁两层加强，可同时承受较大拉压、弯曲载荷，结构稳定、强度高、重量轻，易于搬运。

4、本实用新型中加载装置设计了柔性轨道，轨道由工程线串联起窄竹片，当对桥梁模型加载时，加载小车放置于柔性轨道上，加载小车全部载荷施加在模型上；同时，L形支撑板高度可调节，对于不同模型，柔性轨道均紧密铺设在模型表面上，保证了不同模型所承受载荷状态统一，使加载过程更加科学、合理。

5、本实用新型使用了非接触式位移传感器，通过调整位移传感器安装位置，可实现竖直方向和水平方向多方向位移测量，同时可实现模型底部、侧面等多位置测量。能用于桥梁模型、高大建筑模型加载过程中变形量的实时测量，具有非接触、便携、位移数据可直读的优点。

6、本实用新型设计了机械保护结构，一方面，当用于桥梁模型加载发生破坏时，保护结构中吊装绳可对加载装置施加承载力，从而实现对周围事物的保护作用；另一方面，位移传感器外安装有保护架，当桥梁模型发生坍塌、高大建筑物模型发生倾斜时，可有效避免对位移传感器造成的破坏。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型的机械架构的结构示意图；

图2为本实用新型的第三纵梁的结构示意图；

图3为本实用新型的底座调节板结构示意图；

图4为本实用新型的吊装绳结构示意图；

图5为本实用新型的传感器模块通讯的示意图；

图6为本实用新型应用于桥梁模型加载的结构示意图；

图7为本实用新型应用于高大建筑模型的结构示意图。

图中：1-吊装绳；2-第一滑轮；3-第二滑轮；4-第三纵梁；5-第二横梁；6-L形支撑板；7-第一纵梁；8-第二纵梁；9-第一横梁；10-底座；11-保护架；12-激光位移传感器；13-底座调节板；14-调节杆；15-桥梁模型放置区；16-柔性轨道；17-四车轮；18-L形车架；19-开口砝码；20-紧固螺母；21-螺纹杆；22-手调螺杆；23-吊环；24-纵向位移调节平台；25-加载区；26-纵梁调节板；27-可调螺钉；31-固定环；32-调节块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本文未详细阐述部分属于本领域公知技术方面的内容。应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本实用新型的一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，包括机械架构及传感器模块；

机械架构为提供加载功能的主要结构，机械架构包括三横梁、三纵梁、支撑结构及保护结构四部分，机械架构上标注有刻度，可根据加载模型不同进行尺寸调节，能适应桥梁、高大建筑等不同结构设计竞赛模型要求；

传感器模块可根据需要对竞赛设计模型的变形进行测量，当用于桥梁模型时，可测量竖直向下方向变形量，当用于高大建筑结构设计竞赛时，可测量水平方向变形量。

优化的：三横梁包括底座、第一横梁9、第二横梁5；

底座上标注有刻度，其内部嵌有钢质加强键，可承受拉压、弯曲载荷，用于支撑整体结构，提高装置整体刚度；

第一横梁9上分为左右两部分，安装于底座上，与底座之间依靠滑键及紧固螺钉连接，第一横梁9可沿底座在长度方向任意滑动；

第二横梁5标注有刻度，分为左右两部分。

三纵梁包括第一纵梁7、第二纵梁8第二纵梁85、第三纵梁4；

第一纵梁7标注有刻度，分为左右两部分，第一纵梁7刻度标注侧朝内固定于第一横梁9；

第二纵梁8第二纵梁85，分为左右两部分，固定于第一横梁9，可加强结构稳定性。

第三纵梁4标注有刻度，分为左右两部分。

支撑结构包括底座调节板、纵梁调节板、L形支撑板、调节杆、桥梁加载装置、滑轮；

底座调节板13为多孔多槽结构，纵梁固定板由多片组成，L形支撑板为多孔形支撑板，调节杆有为螺纹副结构，底端为带有孔槽的固定板结构，另一端为带有螺纹孔的支撑杆；

加载装置由四轮的平板小车、螺纹杆、锁紧螺母、吊环、柔性轨道组成，根据加载需要，螺纹杆上可放置不同数量砝码，旋紧锁紧螺母可锁紧砝码，吊环穿过吊装绳1安装，柔性轨道由工程线串联的窄竹片组成，放置于第二横梁5两部分之上；

滑轮为圆形轮状和滑轮底座组成，滑轮底座上有螺纹孔，用于滑轮固定。

保护结构包括吊装绳1、手调螺杆、保护架11；

吊装绳1由多股钢丝及圆环结构组成，其钢丝穿过端部圆环进行锁紧固定，放松钢丝绳可实现吊装绳1长度调节；

手调螺杆一端为六边形，便于使用扳手旋紧，一端为公制螺纹杆；

保护架11为“回”字形状，四侧面封闭，其中两对立封闭的侧面上开有孔槽结构，该孔槽结构面可用于固定传感器，同时，可保证传感器发射出的光束能顺利通过保护架11发射至模型结构被测位置。

传感器模块包括传感器、放大器、通讯模块、电源；

传感器为非接触式激光位移传感器，体积小、测量精度高；

放大器为传感器配套元器件，可对传感器位移信号进行放大，并对传感器测量到的位移数据进行实时显示；

通讯模块为放大器配套元器件，可与计算机通过TCP协议通讯，实现位移数据批量导出；

电源为24V直流电源，为传感器、放大器提供直流电。

以下为本实用新型在实际中的应用示例：

1.将本装置用于《第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛》-“智能+”赛道桥梁结构设计命题。

桥梁结构设计要求中限制桥梁模型总长度尺寸为L_Q、总高度为H_Q。在第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛中，要求对桥梁模型进行测试时，加载装置可实现载荷调整；桥梁模型的桥面上放置柔性轨道，当最大载荷通过桥梁中心位置时，要求加载装置可以测量桥梁产生的竖直方向变形。按此要求对本发明装置进行适应性调整。

如图1-图6所示，根据竞赛对加载装置需求，将第一横梁9两部分对齐排放于底座10中心线位置，根据模型长度尺寸L_Q，将第一横梁9两部分分别沿左右方向移动，对准底座10刻度为L_Q/2位置，此时，第一横梁9两部分间距即为L_Q。

将第一纵梁7内侧(靠近底座0刻度为内侧，相反为外侧)与第一横梁9内侧对齐并固定。将第二纵梁8安装于第一横梁9外侧并固定。将第二横梁5内侧与第一纵梁7内侧对齐并固定。

将L形支撑板6放置于第一纵梁7轨道，移动其位置对准第一纵梁7刻度值H_Q并固定。

将激光位移传感器12安装于保护架11，保护架11通过调节杆14固定于底座调节板13。如图3所示，底座调节板13为多槽多孔形状，紧固螺母通过底座调节板13长形槽固定于底座10，通过调节螺钉与长形槽相对位置，可实现底座调节板13在底座10上的位置调节。将激光位移传感器12放置于桥梁模型放置区15中心正下方，调节杆14具备纵向位置调节功能，不同桥梁模型实际高度有差异，通过调节调节杆14可使传感器12适应不同桥梁模型的高度。

放置桥梁模型于L形支撑板7，模型桥面上铺放柔性轨道16，柔性轨道16由很多片材质为竹板或轻质铝板的板件组成，侧面穿孔，使用工程线串联。

加载用小车根据竞赛规则制作，选用四车轮17支撑，四车轮17安装于小车L形车架18上，L形车架18底部上安装螺纹杆19，螺纹杆19上端安装吊环23，吊环23穿过吊装绳1。

根据加载用小车总成的尺寸、柔性轨道16长度，调整第三纵梁4左右两部分位置分别对准第二横梁5相同刻度值并固定；调整纵梁调节板26与小车牵引绳高度匹配，使用可调螺钉27将纵梁调节板26固定于第三纵梁，将第二滑轮3固定于纵梁调节板26上，小车牵引绳透过第三纵梁4，绕在第二滑轮3上。

根据第三纵梁4左右两部分之间距离，调节吊装绳1长度，具体的，先放松调节块32，将吊装绳1一端先后穿过调节块32及固定环31，放松调节块32，将吊装绳再次穿过调节块32，将吊装绳1长度调整到位，旋紧调节块32。将吊装绳1两端放至第三纵梁4顶部，旋紧手调螺杆22。加载过程中，若小车正常行驶，吊环23与吊装绳1不接触，小车上载荷作用于桥梁模型；若桥梁发生破坏，小车下沉，螺纹杆21上吊环23将悬挂于吊装绳1上，由此可避免小车突然失去支撑产生破坏。

如图5所示，激光位移传感器12连接于放大器模块，两者通过24V直流电源供电，传感器检测到位移信号传输给放大器，放大器对传感器模拟信号进行放大、转化为数字信号并数显，同时，放大器将放大后信号反馈至通讯模块，通讯模块通过TCP协议与计算机通讯，实现信号连续采集。

对桥梁模型加载过程如下：

A.启动传感器模块电源，调整激光位移传感器12高度，使其适应桥梁模型高度；

B将小车移动到柔性轨道16最右端按照竞赛需求在小车上码放开口砝码19开口砝码19穿过螺纹杆21，开口砝码19数量加载到位后，使用紧固螺母20将开口砝码19锁紧在螺纹杆21上，以避免加载时砝码掉落；

C.记录放大器上显示的位移数据S_Q1；

D.在右侧第二滑轮3上施加牵引力F₀，缓慢拉动小车前行至模型中间位置；

E.记录此时放大器上显示的位移数据S_Q2；

F.缓慢拉动小车至模型左端；

G.对B-F循环测试，直至加载结束。

其中，△S_Q为桥梁发生变形，即为

△S_Q＝S_Q2-S_Q1

2.将本装置用于《第六届北京市大学生建筑结构设计竞赛》。

建筑物设计竞赛中限制模型总高度H_J、基面尺寸L_J，在第六届北京市大学生建筑结构设计竞赛中，要求加载装置可对模型顶端、中部的施加侧向载荷，同时，要求加载装置可测量模型顶端位置在水平方向发生变形。按此要求对本发明装置进行适应性调整。

如图1-图7所示，将第一横梁9两部分对齐并排放于底座10中心线位置，根据模型基面尺寸L_J，将第一横梁9两部分分别沿左右方向移动，对准底座10刻度为L_J/2位置，此时，第一横梁9两部分间距即为L_J。

将第一纵梁7内侧(靠近底座10刻度为内侧，相反为外侧)与第一横梁9内侧对齐并固定。将第二纵梁8安装于第一横梁9外侧并固定。将第二横梁5内侧与第一纵梁7内侧对齐并固定。

将第三纵梁4内侧与第二横梁5内侧对齐并固定；调节可调螺钉27将纵梁调节板26分别安装于第三纵梁4的H_J及H_J/2刻度处；将第一滑轮2、第二滑轮3固定于第三纵梁4左梁上的纵梁调节板26；将纵梁调节板26固定于第三纵梁4右梁上H_J位置处，并将纵向位移调节平台24固定于该纵梁调节板26。

将激光位移传感器12固定于保护架11，保护架11与纵向位移调节平台24连接。

激光位移传感器12连接于放大器，两者通过24V直流电源供电，放大器对传感器检测到的位移模拟信号放大后转换为数字信号并进行数显，同时将位移信号通过TCP协议传递到计算机，实现信号连续采集。

对建筑模型加载过程如下：

A.启动传感器模块电源，调整传感器高度，使其适应高大建筑模型高度；

B.将建筑物模型放置在加载区25处，模型底部放置于底座调节板13，通过底座调节板上限位柱限制模型横向移动；

C.将模型中部、顶部套上套索，分别将中部、顶部套索的牵引绳绕过第二滑轮3、第一滑轮2；

D.记录放大器上显示的位移数据S_J1；

E.按照比赛要求在牵引绳上悬挂竖直向下砝码，经过滑轮组后，转向为模型中部、顶部实现水平加载；

F.记录此时放大器上显示的位移数据S_Q2；

G.对E、F步骤进行循环测试，直至加载结束。

其中，△S_J为高大建筑顶端发生的变形，其值为

△S_Q＝S_Q2-S_Q1

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。为了更好的说明本实用新型的目的和优点，下面结合附图和实例对实用新型内容做进一步说明，但本实用新型不只限于该实例。

Claims (8)

1.一种用于大学生结构设计竞赛的多功能加载与测试装置，其特征在于：包括机械架构及传感器模块；

所述机械架构为提供加载功能的主要结构，所述机械架构包括三横梁、三纵梁、支撑结构及保护结构四部分，所述机械架构上标注有刻度，可根据加载模型不同进行尺寸调节，能适应桥梁、高大建筑不同结构设计竞赛模型要求；

所述传感器模块可根据需要对竞赛设计模型的变形进行测量，当用于桥梁模型时，可测量竖直向下方向变形量，当用于高大建筑结构设计竞赛时，可测量水平方向变形量。

2.根据权利要求1所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述三横梁包括底座、第一横梁、第二横梁；

所述底座上标注有刻度，其内部嵌有钢质加强键，可承受拉压、弯曲载荷，用于支撑整体结构，提高装置整体刚度；

所述第一横梁上分为左右两部分，安装于所述底座上，与所述底座之间依靠滑键及紧固螺钉连接，所述第一横梁可沿底座在长度方向任意滑动；

所述第二横梁标注有刻度，分为左右两部分。

3.根据权利要求2所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述三纵梁包括第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁；

所述第一纵梁标注有刻度，分为左右两部分，第一纵梁刻度标注侧朝内固定于第一横梁；

所述第二纵梁，分为左右两部分，固定于第一横梁，可加强结构稳定性；

所述第三纵梁标注有刻度，分为左右两部分。

4.根据权利要求3所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述支撑结构包括底座调节板、纵梁固定板、L形支撑板、调节杆、桥梁加载装置、滑轮；

所述底座调节板为多孔多槽结构，所述纵梁固定板由多片组成，所述L形支撑板为多孔形支撑板，所述调节杆有为螺纹副结构，底端为带有孔槽的固定板结构，另一端为带有螺纹孔的支撑杆；

所述加载装置由四轮的平板小车、螺纹杆、锁紧螺母、吊环、柔性轨道组成，根据加载需要，螺纹杆上可放置不同数量砝码，旋紧锁紧螺母可锁紧砝码，吊环穿过吊装绳安装，柔性轨道由工程线串联的窄竹片组成，放置于第二横梁两部分之上；

所述滑轮为圆形轮状和滑轮底座组成，所述滑轮底座上有螺纹孔，用于滑轮固定。

5.根据权利要求4所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述保护结构包括吊装绳、手调螺杆、保护架；

所述吊装绳由多股钢丝及圆环结构组成，其钢丝穿过端部圆环进行锁紧固定，放松钢丝绳可实现吊装绳长度调节；

所述手调螺杆一端为六边形，便于使用扳手旋紧，一端为公制螺纹杆；

所述保护架为“回”字形状，四侧面封闭，其中两对立封闭的侧面上开有孔槽结构，该孔槽结构面可用于固定传感器，同时，可保证传感器发射出的光束能顺利通过保护架发射至模型结构被测位置。

6.根据权利要求1所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述传感器模块包括传感器、放大器、通讯模块、电源；

所述传感器为非接触式激光位移传感器，体积小、测量精度高；

所述放大器为传感器配套元器件，可对传感器位移信号进行放大，并对传感器测量到的位移数据进行实时显示；

所述通讯模块为放大器配套元器件，可与计算机通过TCP协议通讯，实现位移数据批量导出；

所述电源为24V直流电源，为传感器、放大器提供直流电。

7.根据权利要求5所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述装置用于桥梁模型加载时，

所述第一横梁通过滑键及紧固螺钉分别安装于底座左右两端，通过放松紧固螺钉，依据模型实际长度方向需求，使第一横梁沿着底座的长度方向平移；

所述第一纵梁、第二纵梁通过固接螺钉固定于第一横梁，其中，第一纵梁靠近中心安装，刻度线侧朝内侧放置，为加强整体机械架构稳定性，将第二横梁远离中心安装；

所述第二横梁通过固接螺钉固定于第一纵梁及第二纵梁顶端；

所述第三纵梁通过滑键及固定螺母固定在第二横梁上，可沿第二横梁长度方向移动；

所述手调螺杆穿过吊装绳两端环形结构，调整吊装绳长度后，旋紧手调螺杆，将吊装绳固定于手调螺杆与第三纵梁顶端之间，吊装绳上可虚接桥梁模型加载装置，若模型发生破坏，加载装置失去支撑时，周围事物需要保护时，吊装绳自动拉紧；

所述L形支撑板安装于第一纵梁内侧，与第一纵梁通过可调螺母连接，可沿第一纵梁上下活动，进行加载测试时，根据模型实际尺寸调整位置，用于支撑桥梁模型；

所述底座调节板通过紧固螺钉安装于底座上，当需要位置调节时，放松紧固螺钉，底座调节板可沿底座长度方向和垂直长度方向移动，从而实现两个方向位置调节；

所述传感器保护架通过调节杆固定于底座调节板，当桥梁模型调整时，可通过旋动调节杆使桥梁底面处于传感器有效测量范围。

8.根据权利要求4所述的多功能加载与测试装置，其特征在于：所述装置用于高大建筑模型加载时，

所述第三纵梁通过滑键及固定螺母调整位置，使第三纵梁固定在第二横梁内侧；

所述第一横梁位置通过滑键及固定螺母调整位置，根据高大建筑模型尺寸，调整第一横梁两部分间距，并取消L形支撑板；

所述底座调节板通过放松固定螺母调整位置，使其中心定位孔居中，用于对高大建筑模型进行定位；

所述多片纵梁固定板分别固定于第三纵梁左右两部分的不同位置，所述滑轮固定于左端的纵梁固定板上；所述调节杆取消，所述传感器及其保护架通过紧固螺钉固定于右端的纵梁固定板上。