剪力测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种剪力测量装置，包括：连接板、竖向支撑模块和测量模块，所述连接板包括：第一连接板和第二连接板，所述第二连接板位于所述第一连接板的上方，所述第一连接板与所述第二连接板平行，所述竖向支撑模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，以支撑所述第二连接板，所述测量模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述测量装置用于测量待测剪力的大小。根据本发明专利技术实施例的剪力测量装置，不仅可以测量单向剪力，还可以测量双向剪力，而且测量精度高、结构简单、实用性强。

【技术实现步骤摘要】
剪力测量装置
本专利技术涉及土木工程结构
，尤其是涉及一种剪力测量装置。
技术介绍
当前土木工程试验领域缺乏大量程，高精度和稳定性强的测剪力装置。同时在结构试验中构件通常同时承受压力与剪力，剪力测量装置需要在承受巨大压力的同时进行工作，并避免压力对剪力的测量造成影响。现有的剪力测量装置无法满足以上要求，因此有必要开发新型的大量程高精度剪力测量装置。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种剪力测量装置，所述剪力测量装置不仅可以测量单向剪力，还可以测量双向剪力，而且测量精度高、结构简单、实用性强。根据本专利技术实施例的剪力测量装置包括：连接板、竖向支撑模块和测量模块，所述连接板包括：第一连接板和第二连接板，所述第二连接板位于所述第一连接板的上方，所述第一连接板与所述第二连接板平行，所述竖向支撑模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，以支撑所述第二连接板，所述测量模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述测量装置用于测量待测剪力的大小，其中，所述测量模块包括：测量柱、两个传力组件和两个传力件，所述测量柱的一端设于所述第一连接板朝向所述第二连接板的侧面上，所述测量柱的另一端朝向所述第二连接板延伸，所述传力组件设于所述第二连接板朝向所述第一连接板的侧面上，且两个所述传力组件关于所述测量柱的轴线对称，所述传力件的两端分别与所述测量柱和所述传力组件抵接，以使传递至所述传力组件上的剪力可以经过所述传力件传递至所述测量柱上。<br>根据本专利技术实施例的剪力测量装置，通过竖向支撑模块可以较稳定地支撑第二连接板，承受较大的竖向荷载，同时也可以较好地消耗部分剪力，以防止传递至测量模块的剪力太大而损坏测量模块。另外，根据本专利技术的剪力测量装置，还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术一些实施例中，所述测量模块包括：测量柱、两个第一传力组件和两个传力片，所述测量柱的一端设于所述第一连接板朝向所述第二连接板的侧面上，且所述测量柱关于所述水平中心线对称，两个所述第一传力组件沿所述第一连接板的长度方向间隔开设于所述第二连接板朝向所述第一连接板的侧面上，且两个所述第一传力组件关于所述测量柱对称，在所述测量柱的另一端朝向所述第一传力组件的侧面上形成弧形凹槽，所述传力片的两端分别与所述凹槽和所述第一传力组件可活动地抵接，以使待测量的剪力从所述第一传力组件经过所述传力片传递至所述测量柱上，从而使所述测量柱测量传递至其上的剪力，其中，所述传力杆设于所述凹槽和所述第一传力组件之间，所述传力杆的轴线方向与所述第一连接板的某一轴线方向平行。进一步地，所述第一传力组件包括：挡块、传力螺栓和两个螺母，所述挡块的一端设于所述第二连接板上，在所述挡块的另一端上形成连接孔，所述传力螺栓穿过所述连接孔后，两个所述螺母套设于所述传力螺栓上，且分别位于所述挡块的两侧，在所述传力螺栓靠近所述测量柱的一端形成螺帽，所述传力片与所述螺帽抵接。在本专利技术的一些实施例中，所述测量模块包括两个，两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在第一方向上的水平中心线上，以使所述剪力测量装置可测量单向剪力，从而形成单向测量构型，或者，所述测量模块包括四个，其中两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在所述第一方向上的水平中心线上，其中另两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在第二方向上的水平中心线上，以使所述剪力测量装置可测量双向剪力，从而形成双向测量构型，且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。可选地，在所述单向测量构型中，在所述测量柱朝向所述传力件的侧面上形成弧形凹槽，所述传力件的一端抵接在所述凹槽内，在所述双向测量构型中，在所述测量柱朝向所述传力组件的侧面上设有第一凸起，在所述传力组件朝向所述测量柱的侧面上设有第二凸起，其中所述第一凸起与所述第二凸起在所述第一方向或所述第二方向上相对应，所述传力件的两端分别与所述第一凸起和所述第二凸起配合。在本专利技术的一些实施例中，所述传力组件包括：挡块、传力螺栓和螺母，所述挡块的一端设于所述第二连接板上，在所述挡块的另一端上形成连接孔，所述传力螺栓穿过所述连接孔后，所述螺母套设于所述传力螺栓上，以紧固所述传力螺栓。可选地，在所述单向测量构型中，所述传力组件包括两个螺母，两个所述螺母套设于所述传力螺栓上后，两个所述螺母分别位于所述挡块的两侧，在所述传力螺栓靠近所述测量柱的一端形成螺帽，所述传力件的另一端与所述螺帽抵接，在所述双向测量构型中，所述传力组件包括一个螺母，所述螺母配合在所述传力螺栓靠近所述传力件的一端，在所述传力螺栓远离所述测量柱的一端形成螺帽，所述第二凸起设于在所述传力螺栓靠近所述测量柱的一端上，所述传力件的另一端与所述第二凸起抵接。可选地，在所述单向测量构型中，所述传力件形成为传力片，在所述双向测量构型中，所述传力件形成为传力杆，且所述传力杆的两端分别形成有内凹的球形关节接头，以使所述传力杆的两端可分别与所述第一凸起和所述第二凸起配合。在本专利技术的一些实施例中，在所述单向测量构型中，所述竖向支撑模块包括多个第一竖向支撑板和多个第二竖向支撑板，多个所述第一竖向支撑板和多个所述第二竖向支撑板沿所述第二方向间隔开设于所述第一连接板上，且所述第二竖向支撑板位于两个所述测量模块之间，在所述双向测量构型中，四个所述测量模块的连线呈矩形，所述竖向支撑模块还包括多个竖向支撑柱，多个所述竖向支撑柱可拆卸地设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，且多个所述竖向支撑柱均位于矩形连线内部。在本专利技术的一些实施例中，所述测量柱包括：安装部和悬臂端，所述安装部与所述悬臂端一体成型，所述安装部与所述第一连接板连接，所述悬臂端的一端与所述安装部相连，所述悬臂端的另一端朝向所述第二连接板延伸，所述传力件与所述悬臂端的另一端抵接，其中，所述安装部的水平投影面积大于所述悬臂端的水平投影面积，以使所述测量柱稳定测量传递其上的剪力。可选地，所述剪力测量装置还包括：多个应变片，将其中两个所述应变片张贴于所述悬臂端与所述传力件抵接的其中一个侧面上，两个所述应变片测得的应变值分别为ε1和ε3，将其中另两个所述应变片张贴于所述悬臂端与所述传力件抵接的另一个侧面上，两个所述应变片测得的应变值分别为ε2和ε4，且所述应变片的长度方向与所述悬臂端的长度方向平行，以测量所述悬臂端处的应变，其中，所述应变片贴于所述悬臂端邻近所述安装部的一端上，四个所述应变片组成电桥结构，以测量所述悬臂端的应变变化量。可选地，所述剪力Fv与ε1、ε3、ε2和ε4的关系为：Fv＝Kv(ε1-ε2+ε3-ε4)，其中比例系数Kv为常数，Kv由剪力测量装置的几何参数与所用钢材的弹性模量决定，Kv值可通过标定实验确定。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种剪力测量装置，其特征在于，包括：/n连接板，所述连接板包括：第一连接板和第二连接板，所述第二连接板位于所述第一连接板的上方，所述第一连接板与所述第二连接板平行；/n竖向支撑模块，所述竖向支撑模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，以支撑所述第二连接板；/n测量模块，所述测量模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述测量装置用于测量待测剪力的大小，其中，所述测量模块包括：/n测量柱，所述测量柱的一端设于所述第一连接板朝向所述第二连接板的侧面上，所述测量柱的另一端朝向所述第二连接板延伸；/n两个传力组件，所述传力组件设于所述第二连接板朝向所述第一连接板的侧面上，且两个所述传力组件关于所述测量柱的轴线对称；/n两个传力件，所述传力件的两端分别与所述测量柱和所述传力组件抵接，以使传递至所述传力组件上的剪力可以经过所述传力件传递至所述测量柱上。/n

【技术特征摘要】
1.一种剪力测量装置，其特征在于，包括：
连接板，所述连接板包括：第一连接板和第二连接板，所述第二连接板位于所述第一连接板的上方，所述第一连接板与所述第二连接板平行；
竖向支撑模块，所述竖向支撑模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，以支撑所述第二连接板；
测量模块，所述测量模块设于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述测量装置用于测量待测剪力的大小，其中，所述测量模块包括：
测量柱，所述测量柱的一端设于所述第一连接板朝向所述第二连接板的侧面上，所述测量柱的另一端朝向所述第二连接板延伸；
两个传力组件，所述传力组件设于所述第二连接板朝向所述第一连接板的侧面上，且两个所述传力组件关于所述测量柱的轴线对称；
两个传力件，所述传力件的两端分别与所述测量柱和所述传力组件抵接，以使传递至所述传力组件上的剪力可以经过所述传力件传递至所述测量柱上。


2.根据权利要求1所述的剪力测量装置，其特征在于，
所述测量模块包括两个，两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在第一方向上的水平中心线上，以使所述剪力测量装置可测量单向剪力，从而形成单向测量构型，或者
所述测量模块包括四个，其中两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在所述第一方向上的水平中心线上，其中另两个所述测量模块分别设于所述第一连接板和/或所述第二连接板在第二方向上的水平中心线上，以使所述剪力测量装置可测量双向剪力，从而形成双向测量构型，且所述第一方向和所述第二方向相互垂直。


3.根据权利要求2所述的剪力测量装置，其特征在于，
在所述单向测量构型中，在所述测量柱朝向所述传力件的侧面上形成弧形凹槽，所述传力件的一端抵接在所述凹槽内；
在所述双向测量构型中，在所述测量柱朝向所述传力组件的侧面上设有第一凸起，在所述传力组件朝向所述测量柱的侧面上设有第二凸起，其中所述第一凸起与所述第二凸起在所述第一方向或所述第二方向上相对应，所述传力件的两端分别与所述第一凸起和所述第二凸起配合。


4.根据权利要求2所述的剪力测量装置，其特征在于，所述传力组件包括：挡块、传力螺栓和螺母，所述挡块的一端设于所述第二连接板上，在所述挡块的另一端上形成连接孔，所述传力螺栓穿过所述连接孔后，所述螺母套设于所述传力螺栓上，以紧固所述传力螺栓。


5.根据权利要求4所述的剪力测量装置，其特征在于，
在所述单向测量构型中，所述传力组件包括两个螺母，两个所述螺母套设于所述传力螺栓上后，两个所述螺母分别位于所述挡块的两侧，在所述传力螺栓靠近所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏，曹迎日，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11