CN110827655A - 一种装配式结构模型的试验加载装置 - Google Patents

一种装配式结构模型的试验加载装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110827655A
CN110827655A CN201911142561.4A CN201911142561A CN110827655A CN 110827655 A CN110827655 A CN 110827655A CN 201911142561 A CN201911142561 A CN 201911142561A CN 110827655 A CN110827655 A CN 110827655A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frame
side frame
loading
horizontal
loading device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911142561.4A
Other languages
English (en)
Inventor
宋满荣
葛陈军
刘元
戚玉奎
金亚东
何嘉轩
张哲文
孔绍东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei University of Technology
Original Assignee
Hefei University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei University of Technology filed Critical Hefei University of Technology
Publication of CN110827655A publication Critical patent/CN110827655A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B25/00—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B25/04—Models for purposes not provided for in G09B23/00, e.g. full-sized devices for demonstration purposes of buildings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明属于试验加载装置的技术领域，具体涉及一种装配式结构模型的试验加载装置。包括箱式框架，箱式框架包括直立的侧柱、顶框和底框；箱式框架的每个侧面上均活动设有两根以上侧框梁，每根侧框梁和对应侧面的水平延伸方向相同，侧框梁上固定设有横向滑轨，横向滑轨平行于对应侧框梁的梁身，每根横向滑轨上均套设有两个以上滑轮；底框上固定设有水平的矩形开孔钢板；本发明的侧框梁可以在竖向滑轨上进行上下调节，同时侧框梁上方固定设有横向滑轨，滑轮可在横向滑轨上滑动来调节位置，解决以往结构模型加载位置不易调整的缺点，满足不同水平荷载和竖向荷载加载点位的要求，并且可以实现多点水平加载、竖向静力加载和冲击加载。

Description

一种装配式结构模型的试验加载装置
技术领域
本发明属于大学生结构实验教学和大学生结构竞赛模型试验加载装置技术领域，具体涉及一种装配式结构模型的试验加载装置。
背景技术
结构模型设计是目前土木工程专业培养重要的实践教学环节，需要结构工程学科的基本理论知识和专业知识，是评价学生是否掌握力学基本原理与分析方法、工程材料的基本性能和适用条件、结构构件的力学性能和计算原理等的最直接检验，能为学生今后从事结构工程设计、施工、管理以及研究开发等实践性工作打下基础。
随着人口红利的消失和建筑产业现代化的需求，预制装配式混凝土结构的应用越来越广泛。以设计标准化、生产工厂化、施工装配化和管理信息化为特征的建筑工业化成为建筑产业的发展趋势，必将带来一次深刻的技术与社会革命。结构模型设计时为回归工程实践的精神，结合建筑工业的发展趋势，预制装配式混凝土或钢结构模型设计也成为必不可少的内容。
目前，市场现有的结构模型加载装置不能调整加载点位置，位移采集***难以灵活调整，所以对加载模型的尺寸要求极为严格，一种加载装置只适用于特定的加载模型，通常是对某类结构模型加载需求而设计制作加载装置，缺乏通用性；而且主要针对材料为竹皮、桐木、白卡纸和有机玻璃等较轻质的结构模型，没有考虑到材料为混凝土或钢结构装配式结构模型加载的需求。针对这一现状，我们迫切需要结合前期已开展的研究工作，在多年的工程结构模型力学性能的测试工作基础上，研制适合混凝土或钢结构等装配式结构的多功能加载设备，从而能服务于大学生结构实验教学和大学生结构竞赛。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明提供一种装配式结构模型的试验加载装置，克服背景技术中的缺点，以满足大学生结构模型加载需要，具体技术方案如下：
一种装配式结构模型的试验加载装置，包括箱式框架，箱式框架包括直立的侧柱11、顶框12和底框13；
箱式框架的每个侧面上均活动设有两根以上侧框梁14，侧框梁14通过固定螺丝144固定，每根侧框梁14和对应侧面的水平延伸方向相同，侧框梁14上固定设有横向滑轨141，横向滑轨141平行于对应侧框梁14的梁身，每根横向滑轨141上均套设有两个以上滑轮142；
所述底框13上固定设有水平的矩形开孔钢板15，开孔钢板15可拆卸；
试验时，装配式结构模型2固定安装在开孔钢板15上，竖向加载时，装配式结构模型2的楼面板上放置第二质量块32或千斤顶对其施加压力；水平加载时，滑轮142上绕设有绳索，绳索的一端固定连接在装配式结构模型2的侧边上，另一端连接有第一质量块31，在质量块的重力作用下对装配式结构模型2施加水平作用力。
进一步，所述每根侧柱11均为横截面为矩形的中空管，对应着箱式框架外侧的侧柱11侧面上均设有竖向滑轨111，每根侧框梁14的两端分别套设在对应的竖向滑轨111上，使得侧框梁14活动连接在箱式框架的对应侧面上，并通过固定螺丝144锁紧固定。
进一步，所述顶框12上设有顶框梁121，顶框梁121和顶框12的纵向延伸方向相同，且两端套设在对应的顶框12上。
进一步，所述竖向滑轨111对应的侧柱11侧面上均固定设有竖向的钢尺112。
进一步，所述顶框12上通过机械臂固定设有激光位移计122。
进一步，沿着每个侧框梁14的梁身均布设有两个以上连接板143，每个连接板的一端和对应侧框梁14的上端固定连接，另一端套设在对应的横向滑轨141上，使得横向滑轨141悬伸在侧框梁14的上方。
进一步，所述底框13上设有两根以上水平的加强杆131，且每根加强杆131均平行于底框13的宽度方向布设；底框13的两侧下端均固定设有竖直的立柱。
本发明的有益技术效果如下：
1、本发明的侧框梁可以在竖向滑轨上进行上下调节，同时侧框梁上方固定设有横向滑轨，滑轮可在横向滑轨上滑动来调节位置，解决以往结构模型加载位置不易调整的缺点，满足不同水平荷载和竖向荷载加载点位的要求，并且可以实现多点水平加载、竖向静力加载和冲击加载。
2、本发明的装配式结构模型的试验加载装置，在顶框上安装激光位移记，通过机械臂上下左右调节，可精确测定被试装配式结构模型的竖向和水平纵横向位移，实现位移采集***的灵活调整。
3、本发明的装配式结构模型的试验加载装置，在每根侧柱的安装着竖向滑轨的对应侧面上均安装有钢尺，这样在调节框架梁的位置时，便于对准刻度，以保证调节后的框架梁两端高度一致，实现框架结构精度化。
附图说明
图1为装配式试验加载装置示意图。
图2为图1的主视图。
图3为实施例1示意图。
图4为图3的局部细化图。
图5为实施例2示意图。
图6为实施例1的装配式结构模型的结构示意图。
图7为实施例2的装配式结构模型的结构示意图。
其中：11-侧柱；111-竖向滑轨；112-钢尺；12-顶框；121-顶框梁；122-激光位移计；13-底框；131-加强杆；14-侧框梁；141-横向滑轨；142-滑轮；143-连接板；144-固定螺丝；15-开孔钢板；2-装配式结构模型；31-第一质量块；32-第二质量块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
被加载装配式结构模型2为两层两跨框架；
一种装配式结构模型的试验加载装置，包括箱式框架，箱式框架包括直立的侧柱11、顶框12和底框13；
所述顶框12上通过机械臂固定设有激光位移计122。所述顶框12上设有顶框梁121，顶框梁121和顶框12的纵向延伸方向相同，且两端套设在对应的顶框12上。
所述底框13上设有两根水平的加强杆131，且每根加强杆131均平行于底框13的宽度方向布设；底框13的两侧下端均固定设有竖直的立柱。
箱式框架的每个侧面上均活动设有两根侧框梁14，每根侧框梁14的横截面均为矩形（矩形为50mm×50mm）的中空管，管壁厚度为2.0mm，每根侧框梁14和对应侧面的水平延伸方向相同。
侧框梁14上固定设有横向滑轨141，横向滑轨141平行于对应侧框梁14的梁身，每根横向滑轨141上均套设有四个滑轮142；所述每根侧柱11均为横截面为矩形（矩形为100mm×100mm）的中空管，管壁厚度为2.5mm。沿着每个侧框梁14的梁身均布设有两个以上连接板143，每个连接板的一端和对应侧框梁14的上端固定连接，另一端套设在对应的横向滑轨141上，使得横向滑轨141悬伸在侧框梁14的上方。
对应着箱式框架外侧的侧柱11侧面上均设有竖向滑轨111，每根侧框梁14的两端分别套设在对应的竖向滑轨111上，使得侧框梁14活动连接在箱式框架的对应侧面上，并通过固定螺丝144锁紧固定。
所述竖向滑轨111对应的侧柱11侧面上均固定设有竖向的钢尺112。
所述底框13上固定设有水平的矩形开孔钢板15；
试验时，装配式结构模型2螺栓锁紧安装在开孔钢板15上；竖向加载时，装配式结构模型2的楼面板上放置第二质量块32（20~30kg）对其施加压力，第二质量块32的上端连接有绳索，绳索的另一端系于顶框梁121的中部，防止装配式结构模型2加载破坏，第二质量块32落地伤人；
水平加载时，根据水平力加载的点位，安装上所需要的侧框梁14，并借助竖向的钢尺112，精确调节侧框梁14在对应侧柱11上的安装高度并通过固定螺丝144锁紧固定，然后将滑轮142移动倒指定位置，每个滑轮142上均绕设有绳索，绳索的一端固定连接在装配式结构模型2的侧边上，另一端连接有第一质量块31（15~30kg），在第一质量块31的重力作用下对装配式结构模型2施加水平作用力，第一质量块31可以实现对被加载装配式结构模型2的不同方向不同点位的水平加载；整个加载过程，可根据需要，在顶框12上固定安装机械臂，通过机械臂转动连接着激光位移计122，监测装配式结构模型2竖向和水平纵横向的位移。
实施例2
被试的装配式结构模型2为三层三跨框架；
一种装配式结构模型的试验加载装置，包括箱式框架，箱式框架包括直立的侧柱11、顶框12和底框13；
所述顶框12上通过机械臂固定设有激光位移计122。所述顶框12上设有顶框梁121，顶框梁121和顶框12的纵向延伸方向相同，且两端套设在对应的顶框12上。
所述底框13上设有两根水平的加强杆131，且每根加强杆131均平行于底框13的宽度方向布设；底框13的两侧下端均固定设有竖直的立柱。
箱式框架的每个侧面上均活动设有三根侧框梁14，每根侧框梁14的横截面均为矩形（矩形为50mm×50mm）的中空管，管壁厚度为2.0mm，每根侧框梁14和对应侧面的水平延伸方向相同。
侧框梁14上固定设有横向滑轨141，横向滑轨141平行于对应侧框梁14的梁身，每根横向滑轨141上均套设有四个滑轮142；所述每根侧柱11均为横截面为矩形（矩形为100mm×100mm）的中空管，管壁厚度为2.5mm。沿着每个侧框梁14的梁身均布设有两个以上连接板143，每个连接板的一端和对应侧框梁14的上端固定连接，另一端套设在对应的横向滑轨141上，使得横向滑轨141悬伸在侧框梁14的上方。
对应着箱式框架外侧的侧柱11侧面上均设有竖向滑轨111，每根侧框梁14的两端分别套设在对应的竖向滑轨111上，使得侧框梁14活动连接在箱式框架的对应侧面上，并通过螺栓锁紧固定。
所述竖向滑轨111对应的侧柱11侧面上均固定设有竖向的钢尺112。
所述底框13上固定设有水平的矩形开孔钢板15；
试验时，装配式结构模型2螺栓锁紧安装在开孔钢板15上；竖向加载时，装配式结构模型2的楼面板上放置第二质量块32（20~30kg）对其施加压力，第二质量块32的上端连接有绳索，绳索的另一端系于顶框梁121的中部，防止装配式结构模型2加载破坏，第二质量块32落地伤人；
根据水平力加载的点位，安装上所需要的侧框梁14，并借助竖向的钢尺112，精确调节侧框梁14在对应侧柱11上的安装高度并通过固定螺丝144锁紧固定，然后将滑轮142移动倒指定位置，每个滑轮142上均绕设有绳索，绳索的一端固定连接在装配式结构模型2的侧边上，另一端连接有第一质量块31（15~30kg），在第一质量块31的重力作用下对装配式结构模型2施加水平作用力，第一质量块31可以实现对被加载装配式结构模型2的不同方向不同点位的水平加载；整个加载过程，可根据需要，在顶框12上固定安装机械臂，通过机械臂转动连接着激光位移计122，监测装配式结构模型2竖向和水平纵横向的位移。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：包括箱式框架，箱式框架包括直立的侧柱（11）、顶框（12）和底框（13）；
箱式框架的每个侧面上均活动设有两根以上侧框梁（14），每根侧框梁（14）和对应侧面的水平延伸方向相同，侧框梁（14）上固定设有横向滑轨（141），横向滑轨（141）平行于对应侧框梁（14）的梁身，每根横向滑轨（141）上均套设有两个以上滑轮（142）；
所述底框（13）上固定设有水平的矩形开孔钢板（15）；
试验时，装配式结构模型（2）固定安装在开孔钢板（15）上，竖向加载时，装配式结构模型（2）的楼面板上放置第二质量块（32）或千斤顶对其施加压力；水平加载时，滑轮（142）上绕设有绳索，绳索的一端固定连接在装配式结构模型（2）的侧边上，另一端连接有第一质量块（31），在质量块的重力作用下对装配式结构模型（2）施加水平作用力。
2.根据权利要求1所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：所述每根侧柱（11）均为横截面为矩形的中空管，箱式框架外侧对应的侧柱（11）侧面上均设有竖向滑轨（111），每根侧框梁（14）的两端分别套设在对应的竖向滑轨（111）上，使得侧框梁（14）活动连接在箱式框架的对应侧面上，并通过螺栓锁紧固定。
3.根据权利要求1所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：所述顶框（12）上活动设有顶框梁（121），顶框梁（121）和顶框（12）的纵向延伸方向相同，且两端套设在对应的顶框（12）上。
4.根据权利要求2所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：所述竖向滑轨（111）对应的侧柱（11）侧面上均固定设有竖向的钢尺（112）。
5.根据权利要求1所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：所述顶框（12）上通过机械臂固定设有激光位移计（122）。
6.根据权利要求1所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：沿着每个侧框梁（14）的梁身均布设有两个以上连接板（143），每个连接板的一端和对应侧框梁（14）的上端固定连接，另一端套设在对应的横向滑轨（141）上，使得横向滑轨（141）悬伸在侧框梁（14）的上方。
7.根据权利要求1所述一种装配式结构模型的试验加载装置，其特征在于：所述底框（13）上设有两根以上水平的加强杆（131），且每根加强杆（131）均平行于底框（13）的宽度方向布设；底框（13）的两侧下端均固定设有竖直的立柱。
CN201911142561.4A 2018-11-27 2019-11-20 一种装配式结构模型的试验加载装置 Pending CN110827655A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811423527X 2018-11-27
CN201811423527 2018-11-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110827655A true CN110827655A (zh) 2020-02-21

Family

ID=69557327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911142561.4A Pending CN110827655A (zh) 2018-11-27 2019-11-20 一种装配式结构模型的试验加载装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110827655A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113192395A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 哈尔滨工业大学 一种可组装多功能剪切型框架结构动力学实验模型装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102514723A (zh) * 2011-11-18 2012-06-27 南京航空航天大学 一种气动载荷模拟装置
CN104332086A (zh) * 2014-09-19 2015-02-04 大连理工大学 一种结构力学实验平台
CN104631519A (zh) * 2015-01-13 2015-05-20 河海大学 复杂荷载作用下桩基承载特性模型试验装置及试验方法
CN104748959A (zh) * 2015-04-09 2015-07-01 上海理工大学 三轴多维度加载力学性能测试试验台
CN105043851A (zh) * 2015-07-29 2015-11-11 安徽建筑大学 火灾试验炉加载装置
CN105510069A (zh) * 2015-12-04 2016-04-20 山东大学 自动化真三轴智能装配物理模拟试验装置***及试验方法
CN205621338U (zh) * 2016-01-27 2016-10-05 大连理工大学 多种结构体系、多层、多跨的静力、动力试验模型
CN106017911A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 中国石油大学(华东) 多功能加载装置
CN106193133A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 长沙理工大学 一种斜坡段桥梁桩基三维加载模型试验装置
CN206970155U (zh) * 2017-07-04 2018-02-06 安徽皖欣环境科技有限公司 一种实验室专用螺杆升降台
CN207866629U (zh) * 2017-12-26 2018-09-14 天津航天瑞莱科技有限公司 一种产品的轴向载荷加载装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102514723A (zh) * 2011-11-18 2012-06-27 南京航空航天大学 一种气动载荷模拟装置
CN104332086A (zh) * 2014-09-19 2015-02-04 大连理工大学 一种结构力学实验平台
CN104631519A (zh) * 2015-01-13 2015-05-20 河海大学 复杂荷载作用下桩基承载特性模型试验装置及试验方法
CN104748959A (zh) * 2015-04-09 2015-07-01 上海理工大学 三轴多维度加载力学性能测试试验台
CN105043851A (zh) * 2015-07-29 2015-11-11 安徽建筑大学 火灾试验炉加载装置
CN105510069A (zh) * 2015-12-04 2016-04-20 山东大学 自动化真三轴智能装配物理模拟试验装置***及试验方法
CN205621338U (zh) * 2016-01-27 2016-10-05 大连理工大学 多种结构体系、多层、多跨的静力、动力试验模型
CN106193133A (zh) * 2016-06-21 2016-12-07 长沙理工大学 一种斜坡段桥梁桩基三维加载模型试验装置
CN106017911A (zh) * 2016-08-11 2016-10-12 中国石油大学(华东) 多功能加载装置
CN206970155U (zh) * 2017-07-04 2018-02-06 安徽皖欣环境科技有限公司 一种实验室专用螺杆升降台
CN207866629U (zh) * 2017-12-26 2018-09-14 天津航天瑞莱科技有限公司 一种产品的轴向载荷加载装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113192395A (zh) * 2021-05-07 2021-07-30 哈尔滨工业大学 一种可组装多功能剪切型框架结构动力学实验模型装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104332086B (zh) 一种结构力学实验平台
CN105277444B (zh) 基于多向加载的全机械式桩基模型试验装置及试验方法
CN206862607U (zh) 一种新型结构静力试验加载实验架
CN203275108U (zh) 桥梁模型静力加载装置
CN209027758U (zh) 模拟框架梁柱中节点承受水平地震作用的试验装置
CN201788123U (zh) 一种粘结锚固拉拔试验装置
CN207114343U (zh) 多层框架结构加载及其变形测量装置
CN109211549B (zh) 一种结构构件平面外气囊加载试验装置
CN109269915B (zh) 岩石结构面恒定法向刚度剪切试验仪及其试验方法
CN103512740A (zh) 一种对支座进行静动力多功能测试的装置
CN106017911A (zh) 多功能加载装置
CN101824801B (zh) 自锚式托架的非原位预压方法及其自锚式托架
Furtado et al. Experimental characterization of the in-plane and out-of-plane behaviour of infill masonry walls
CN110686980B (zh) 一种非均匀侧向荷载下隧道开挖模拟装置
CN110827655A (zh) 一种装配式结构模型的试验加载装置
Huang et al. Experimental study on the seismic performance of traditional Chuan-Dou style wood frames in Southern China
CN104949888A (zh) 一种再生混凝土长期裂缝试验多比例加载装置
CN106168536A (zh) 一种平面节点受力性能测试装置
CN203534808U (zh) 一种对支座进行静动力多功能测试的装置
CN110470549B (zh) 锚固结构面抗剪强度尺寸效应试验***
CN204718896U (zh) 一种再生混凝土长期裂缝试验多比例加载装置
CN206132334U (zh) 一种多跨梁结构实验模型
CN207036452U (zh) 一种传统风格建筑钢框架结构双向荷载测试装置
CN110967263A (zh) 地铁车站受力及测量最大弯矩处位移和应变的实验***
CN106353054A (zh) 一种多跨梁结构实验模型和实验方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination