簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種土木工程結(jié)構(gòu)模型承壓、抗剪及抗扭試驗的配套裝置，具體涉及一種用于固定模型的混凝土基座和個用于試驗的加載架，可為模型提供有效的固定約束以及明確加載路徑，同時可適應(yīng)多種模型尺寸。
【背景技術(shù)】
[0002]土木工程中結(jié)構(gòu)的承壓、抗剪及抗扭承載力大小是非常重要的指標(biāo)，這些指標(biāo)常通過結(jié)構(gòu)模型試驗獲得。在結(jié)構(gòu)模型試驗中，當(dāng)模型承受豎直荷載，水平荷載時，通常發(fā)生結(jié)構(gòu)模型約束不可靠、加載不明確的問題。目前很多約束方法如用膠水粘連、混凝土固結(jié)、重物壓重等方法通常存在約束不牢固、破壞模型結(jié)構(gòu)以及操作復(fù)雜的問題。同時試驗結(jié)束后，由于固結(jié)的模型在拆除的過程中，會損壞模型，其各項指標(biāo)將受到影響，若模型進行后續(xù)其他試驗，則試驗結(jié)果易存在偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本實用新型提供一種簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，由混凝土基座和加載架組成，其特征在于:所述混凝土基座包括帶有預(yù)留吊裝孔的混凝土長方體和螺母組，所述吊裝孔位于所述混凝土基座中部，貫穿整個所述混凝土基座；所述螺母組由螺桿套筒，帶帽螺桿和緊固螺帽組成，所述螺桿套筒嵌入所述混凝土基座中，其上表面與所述混凝土基座頂面齊平；所述加載架包括底板，支架，斜撐鋼條，光圓螺桿和加載架螺帽，所述支架與所述底板垂直固接，并采用所述斜撐鋼條作為斜向支撐，在所述支架上方開有高度滑槽，所述高度滑槽開槽方向平行于所述支架，所述光圓螺桿通過所述加載架螺帽緊固在所述高度滑槽上。
[0006]使用時，所述帶帽螺桿和所述緊固螺帽配套在一起。所述底板由鋼板制成，所述支架由角鋼制成。
[0007]本實用新型的有益效果如下:
[0008]( I)利用混凝土自重大的特點，制作混凝土基座，較結(jié)構(gòu)模型的自重大很多，可提供有效的固定端，同時取材方便，成本節(jié)約。
[0009](2)基座上預(yù)留吊裝孔，方便裝置的移動，試驗不受場地限制且不對試驗室其他試驗的使用造成干擾與影響。
[0010](3)基座上預(yù)留螺母組，由螺桿套筒，帶帽螺桿和緊固螺帽組成。在結(jié)構(gòu)模型上預(yù)留和帶帽螺桿直徑一致的孔洞，采用帶帽螺桿將模型的孔洞固定在基座上，其安裝、拆卸方便，通過擰緊緊固螺帽可實現(xiàn)固定結(jié)構(gòu)模型的。此外，通過設(shè)置螺母組，可適合多種模型長度和寬度，增大了結(jié)構(gòu)模型試驗的適用范圍。
[0011](4)根據(jù)三角形的穩(wěn)定性，加載架上通過設(shè)置斜撐鋼條，與底板組成三腳架，可為加載架的支架提供穩(wěn)定的側(cè)向力。
[0012](5)支架上通過設(shè)置光圓螺桿，將砝碼的重力荷載轉(zhuǎn)化為水平荷載，即可為結(jié)構(gòu)模型提供剪力或扭矩，其里的轉(zhuǎn)化簡單，加載路徑明確。此外通過調(diào)節(jié)光圓螺桿在高度滑槽的位置，即可滿足不同高度模型的需求。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型試驗裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型試驗裝置的主視圖；
[0015]圖3是圖2的右上角螺帽組局部放大示意圖；
[0016]圖4是本實用新型試驗裝置的俯視圖；
[0017]圖5是圖4的支架放大示意圖；
[0018]圖6是本實用新型試驗裝置中混凝土基座的左視圖；
[0019]圖7是本實用新型試驗裝置中加載架的左視圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]如圖1至圖7所示，一種簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，由混凝土基座和加載架組成。
[0022]具體包含:混凝土基座1、吊裝孔2、螺桿套筒3、帶帽螺桿4、緊固螺帽5、底板6、支架7、斜撐鋼條8、高度滑槽9、光圓螺桿10和加載架螺帽11。混凝土基座I包括帶有預(yù)留吊裝孔的混凝土長方體和螺母組，吊裝孔2位于混凝土基座I中部，貫穿整個混凝土基座I ;螺母組由螺桿套筒3，帶帽螺桿4和緊固螺帽5組成，螺桿套筒3嵌入混凝土基座I中，其上表面與混凝土基座I頂面齊平。加載架包括底板6，支架7，斜撐鋼條8，光圓螺桿10和加載架螺帽11，支架7與底板6垂直固接，并采用斜撐鋼條8作為斜向支撐，在支架7上方開有高度滑槽9，高度滑槽9開槽方向平行于支架7，光圓螺桿10通過加載架螺帽11緊固在高度滑槽9上。使用時，帶帽螺桿4和緊固螺帽5配套在一起。底板6由鋼板制成，支架7由角鋼制成。
[0023]荷載前，將待的模型用螺母固定在基座上，再將加載用的繩套的一端穿過模型的掛鉤或者繩套或者其他固定裝置上，另一端用環(huán)鉤與放置加載的重物容器相連。再將支架光圓鋼筋的位置調(diào)整到與模型和繩套固定點水平的高度。即完成模型加載前的準(zhǔn)備工作。
[0024]荷載時，將一定所需加載質(zhì)量的重物放入容器內(nèi)，即為靜加載；將容器高度提升至模型與繩套的固定點，再放下，讓其做初速度為零的自由落體運動，即為動加載。以上即為豎向加載，而水平加載則只要將繩套水平搭在支架橫桿上，注意保持繩套和不要偏，其他的步驟和豎向加載一樣。
[0025]荷載后，卸下加載容器、繩套以及模型，即可進行下一個模型的加載。
[0026]具體操作步驟如下:
[0027]步驟1:利用繩索或螺桿穿過吊裝孔，將混凝土基座放置合適位置，放置位置宜平整、空間足夠。
[0028]步驟2:將結(jié)構(gòu)模型擱置在混凝土基座上，使結(jié)構(gòu)模型上的孔洞對準(zhǔn)螺母組，將緊固螺帽套入帶帽螺桿上，將螺桿旋入螺桿套筒，擰緊緊固螺帽實現(xiàn)結(jié)構(gòu)模型的固定約束。
[0029]步驟3:當(dāng)進行結(jié)構(gòu)模型承壓試驗時，需在結(jié)構(gòu)模型上設(shè)置相應(yīng)的掛鉤，繩索一端套在掛鉤上，另一端連接一容器，以便裝入質(zhì)量塊，實現(xiàn)重力荷載的施加，并記錄重力荷載值。重力荷載分為兩類，一類是靜載，即一定的質(zhì)量塊置于容器內(nèi)；，再放下，讓其做初速度為零的自由落體運動，即為動加載。一類是動載，即將容器高度提升至一定高度，自由放下，用于模擬實際工作中的豎向沖擊荷載。
[0030]步驟4:當(dāng)進行結(jié)構(gòu)模型的抗剪試驗時，需在結(jié)構(gòu)模型頂部中心位置設(shè)置相應(yīng)掛鉤，同承壓試驗利用繩索，其一端套在掛鉤上，另一端連接容器，水平搭置在光滑螺桿，于是將重力轉(zhuǎn)化為水平力。調(diào)節(jié)光滑螺桿的高度，保證繩索水平且垂直于光滑螺桿，從而直接實現(xiàn)剪力的施加。
[0031]步驟5:當(dāng)進行結(jié)構(gòu)模型的抗剪試驗時，需在結(jié)構(gòu)模型頂部非中心位置設(shè)置相應(yīng)掛鉤，具體操作過程同抗剪試驗。(其扭矩大小即為模型頂部中心至水平力方向的距離與水平力大小的乘積)
[0032]完成上述步驟后，記錄相應(yīng)試驗的試驗結(jié)果，取下繩索，松開各螺帽，卸下結(jié)構(gòu)模型，整理裝置。
【主權(quán)項】
1.一種簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，由混凝土基座(I)和加載架組成，其特征在于:所述混凝土基座(I)包括帶有預(yù)留吊裝孔(2)的混凝土長方體和螺母組，所述吊裝孔(2)位于所述混凝土基座(I)中部，貫穿整個所述混凝土基座(I);所述螺母組由螺桿套筒(3)，帶帽螺桿(4)和緊固螺帽(5)組成，所述螺桿套筒(3)嵌入所述混凝土基座(I)中，其上表面與所述混凝土基座(I)頂面齊平；所述加載架包括底板￠)、支架(7)、斜撐鋼條(8)、光圓螺桿(10)和加載架螺帽(11)，所述支架(7)與所述底板(6)垂直固接，并采用所述斜撐鋼條(8)作為斜向支撐，在所述支架(X)上方開有高度滑槽(9)，所述高度滑槽(9)開槽方向平行于所述支架(7)，所述光圓螺桿(10)通過所述加載架螺帽(11)緊固在所述高度滑槽(9)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，其特征在于:使用時，所述帶帽螺桿(4)和所述緊固螺帽(5)配套在一起。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，其特征在于:所述底板(6)由鋼板制成，所述支架(7)由角鋼制成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種簡易結(jié)構(gòu)模型試驗裝置，由混凝土基座和加載架組成，混凝土基座包括混凝土長方體和螺母組，吊裝孔位于混凝土基座中部，貫穿整個混凝土基座；螺母組由螺桿套筒，帶帽螺桿和緊固螺帽組成，螺桿套筒嵌入所述混凝土基座中，其上表面與混凝土基座頂面齊平；加載架包括底板，支架，斜撐鋼條，光圓螺桿和加載架螺帽，支架與底板垂直固接，并采用斜撐鋼條作為斜向支撐，支架上方開有高度滑槽，高度滑槽開槽方向平行于支架，光圓螺桿通過加載架螺帽緊固在高度滑槽上。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作方便，試驗安裝方便可靠，試驗加載路徑明確且適應(yīng)多種結(jié)構(gòu)模型尺寸，同時可以輕易移動，試驗不受場地限制且不對試驗室的使用造成干擾與破壞。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號】CN204666375
【申請?zhí)枴緾N201520081706
【發(fā)明人】汪瀾涯, 孫龍, 彭斌, 劉強, 曹逸帆, 葉锫锫, 盧東
【申請人】上海理工大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年2月5日