一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置及试验方法。加载装置包括H形梁、基础、支座横梁、配重座、第一连接杆、第二连接杆、千斤顶及测力装置，基础设置两个，用于支撑实验构件的两端，其中一个基础上设置有支座横梁，支座横梁位于实验构件的下方，配重座位于实验构件的下方，H形梁位于实验构件的上方，H形梁与支座横梁之间通过第一连接杆连接，H形梁与配重座之间通过第二连接杆连接，千斤顶放置在H形梁与实验构件之间，用于对实验构件的加载点位置进行加载，测力装置用于测试第一连接杆和第二连接杆处力的大小。本发明专利技术实现了半自平衡的加载体系，减少了材料的用量，突破了空间限制。限制。限制。

【技术实现步骤摘要】
一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及一种土木工程试验装置及试验方法，尤其是涉及一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置及试验方法。

技术介绍

[0002]目前，试验梁加载均采用直接配重加载的方案，即需要采用自平衡或外部配重的方案进行加载。而对于大吨位的小剪跨比试验，自平衡方式较难实现，需要较大的钢结构，浪费材料。而对于外部配重方案，需要在支点处布置较多配重块或打桩，无法满足上述要求的时候，方案即无法实施，同时这种操作方式还需要更大的操作空间。故需要开发一种配重少、加载吨位大的方案满足相关的试验要求。
[0003]中国专利CN109060555A公开了一种四点加载实验方案，可以直接将配重块施加于梁上，而对于大吨位的且加载点布置在支座附近，一方面配重方案较难实现，且体量过大的堆载容易产生安全性问题且工作效率低，另一方面，四点加载实验方案需要的操作空间过大，对于一些具体应用场景并不适用。
[0004]中国专利CN110274817A公开了一种基于杠杆原理的加载方案，可以通过杠杆原理扩大，可以利用较小的配重实现较大的加载力，但是需要对梁的梁端固定，大吨位加载梁很难实现。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置及试验方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，用于对实验构件进行加载试验，所述加载装置包括H形梁、基础、支座横梁、配重座、第一连接杆、第二连接杆、千斤顶及测力装置，所述基础设置两个，用于支撑实验构件的两端，其中一个基础上设置有支座横梁，所述支座横梁位于实验构件的下方，所述配重座位于实验构件的下方，所述H形梁位于实验构件的上方，所述H形梁与支座横梁之间通过第一连接杆连接，所述H形梁与配重座之间通过第二连接杆连接，所述千斤顶放置在H形梁与实验构件之间，用于对实验构件的加载点位置进行加载，所述测力装置设置在H形梁连接第一连接杆和第二连接杆的位置，用于测试第一连接杆和第二连接杆处力的大小。
[0008]在本专利技术的一个实施方式中，所述千斤顶与实验构件之间还设置有弹性支座。采用弹性支座用于防止应力集中并释放加载过程中实验构件发生偏转产生的转角。
[0009]在本专利技术的一个实施方式中，所述弹性支座采用具有变形能力的结构或材质。
[0010]在本专利技术的一个实施方式中，所述千斤顶下方设置力传感器。本专利技术加载装置通过液压分离式千斤顶施加力，通过油泵进行控制，其型号可根据试验需要施加的载荷最大值选用。
[0011]在本专利技术的一个实施方式中，所述H形梁具有刚度，所述H形梁上布置孔洞，所述H形梁与第一连接杆或第二连接杆之间通过锚具连接，所述测力装置设置在锚具处。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，所述H形梁为钢梁。
[0013]在本专利技术的一个实施方式中，所述第一连接杆或第二连接杆采用金属或非金属材料。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，所述配重座上设置有配重块。也可以采用其他形式的配重，例如可以采用打桩等方式实现配重。
[0015]另外，本专利技术中，所述支座横梁除了设置在基础内，也可以布置在基础的上方，只要满足其位于实验构件的下方即可。
[0016]本专利技术进一步提供一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置的试验方法，基于上述大吨位小剪跨比梁试验加载装置进行，包括以下步骤：
[0017]步骤S1：准备实验构件、基础、支座横梁和配重块；
[0018]步骤S2：放置实验构件，并在加载点位置放置弹性支座，并在弹性支座上放置千斤顶，安装H形梁并采用临时装置固定，安装第一连接杆和第二连接杆；
[0019]步骤S3：施加千斤顶适当的力，测试测力装置上的力的大小，调整第一连接杆和第二连接杆锚固的位置，使得测到的力按照L1和L2长度比例分配，其中，L1为第一连接杆与千斤顶之间的距离，L2为第二连接杆与千斤顶之间的距离；
[0020]步骤S4：正式实验，采用千斤顶施加荷载，施加过程按照力控制分级加载，直至实验构件破坏。
[0021]在本专利技术的一个实施方式中，千斤顶施加油压产生力，力大小为F，可以得到，梁体承受集中力约为F，第一连接杆中力为L2/(L1+L2)*F，第二连接杆二中力为L1/(L1+L2)*F，通过配重块配置L1/(L1+L2)*F，实现第一连接杆和第二连接杆二中的力与千斤顶施加于梁上的加载力平衡。
[0022]在本专利技术的一个实施方式中，实验装置尺寸确定，为了保证H形梁在加载过程中保持水平，要保证H形梁刚度足够大，如刚度不满足要求需要对刚度进行计算，使得H形梁左侧竖向挠度与第一连接杆的变形之和与H形梁右侧竖向挠度与第二连接杆的变形之和控制在一定误差范围内。
[0023]本专利技术提供的大吨位小剪跨比梁试验加载装置主要由加载机构、传力机构、支撑机构、配重机构组成。本专利技术中，千斤顶的力传递至H型梁上，H型梁一端通过第一连接杆连接支座横梁，另一端通过第二连接杆连接配重块。第一连接杆和第二连接杆的端部通过锚具或螺栓锚固，并在锚固位置放置测力装置。支座横梁可浇筑于基础中，也可直接放置于实验构件的梁底。
[0024]本专利技术通过千斤顶施加力，通过H形梁对施加力进行分配，左侧的第一连接杆中的力与千斤顶施加于实验构件上的加载力平衡，右侧的第二连接杆中的力与配重结构提供的力平衡。本专利技术提供的装置适用于实现大吨位加载但是受各种条件限制配重块无法达到所需要求的情况。即利用较少的配重即可以达到较大的加载力，节省材料的同时，突破原有的加载吨位限制。本专利技术实现了半自平衡的加载体系，减少了材料的用量，突破了配重空间限制。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：
[0026]1、安全可靠：相较于传统实验方案需要较多的配重，本专利技术提供的方案配重要求较低，保障了过高堆载产生的安全问题。
[0027]2、经济：相较传统实验方案占地小、配重梁少，减少了材料和人工成本。
附图说明
[0028]图1为实施例1大吨位小剪跨比梁试验加载装置的立体结构示意图；
[0029]图2为实施例1大吨位小剪跨比梁试验加载装置的主视结构示意图。
[0030]图中标号所示：
[0031]1、H形梁，
[0032]2、测力装置，
[0033]3、千斤顶，
[0034]4、弹性支座，
[0035]5、第一连接杆，
[0036]6、配重块，
[0037]7、支座横梁，
[0038]8、基础，
[0039]9、实验构件，
[0040]10、第二连接杆，
[0041]11、配重座。
具体实施方式
[0042]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。
[0043]实施例1
[0044]参考图1、图2，本实施例提供一种大吨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，其特征在于，用于对实验构件(9)进行加载试验，所述加载装置包括H形梁(1)、基础(8)、支座横梁(7)、配重座(11)、第一连接杆(5)、第二连接杆(10)、千斤顶(3)及测力装置(2)，所述基础(8)设置两个，用于支撑实验构件(9)的两端，其中一个基础(8)上设置有支座横梁(7)，所述支座横梁(7)位于实验构件(9)的下方，所述配重座(11)位于实验构件(9)的下方，所述H形梁(1)位于实验构件(9)的上方，所述H形梁(1)与支座横梁(7)之间通过第一连接杆(5)连接，所述H形梁(1)与配重座(11)之间通过第二连接杆(10)连接，所述千斤顶(3)放置在H形梁(1)与实验构件(9)之间，用于对实验构件(9)的加载点位置进行加载，所述测力装置(2)设置在H形梁(1)连接第一连接杆(5)和第二连接杆(10)的位置，用于测试第一连接杆(5)和第二连接杆(10)处力的大小。2.根据权利要求1所述的一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，其特征在于，所述千斤顶(3)与实验构件(9)之间还设置有弹性支座(4)。3.根据权利要求2所述的一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，其特征在于，所述弹性支座(4)采用具有变形能力的结构或材质。4.根据权利要求1所述的一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，其特征在于，所述千斤顶(3)下方设置力传感器。5.根据权利要求1所述的一种大吨位小剪跨比梁试验加载装置，其特征在于，所述H形梁(1)上布置孔洞，所述H形梁(1)与第一连接杆(5)或第二连接杆(10)之间通过锚具连接，所述测力装置(2)设置在锚具处。6.根据权利要求1所述的一种大吨位小剪跨比梁试验加载...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡可，郑建中，徐栋，朱玉，邵虎，曹光伦，王胜斌，端木祥永，韩磊，唐国喜，俞承旭，曹皓，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：