【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及力学试验，尤其涉及采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统。
技术介绍
1、钢-混凝土组合梁是通过剪力连接件将钢梁和混凝土板连接起来的组合受力构件。组合梁中，混凝土的抗压强度和钢板的抗拉强度可以得到充分发挥。因此，钢-混凝土组合梁具有自重轻、受力性能好的优点，在许多大型复杂组合结构和超高层建筑中得到了广泛的应用。现有文献报道了大量通过试验和有限元(fe)模拟来研究组合梁和混凝土梁的力学性能[1-4]的案例。
2、如下参考：
3、1.r.a.hawileh,finite element modeling of reinforced concrete beamswith a hybrid combination of steel and aramid reinforcement,mater.des.65(2015)831–839.
4、2.r.a.hawileh,j.a.abdalla,m.z.naser,finite element modeling ofreinforced concrete beams externally strengthened in flexure with side-bondedfrp laminates,compos.b eng.173(2019)106952.
5、3.r.a.hawileh,m.nasera,w.zaidan,h.a.rasheed,modeling of insulatedcfrp-strengthened re
6、4.s.hashemi,r.al-mahaidi,experimental and finite element analysis offlexural behavior of frp-strengthened rc beams using cement-based adhesives,construct.build.mater.26(1)(2012)268–273.
7、为了减小连续组合梁中混凝土的开裂，前人进行了重要的试验研究，如抗拔不抗剪(ursp)连接件，由传统的抗剪螺栓和低弹性模量材料组成，已有的试验和模拟结果表明，ursp连接件在钢-混凝土组合梁负弯矩区的应用显著减小了组合梁的开裂；
8、而基于最新所研发的工程水泥基复合材料(ecc)，其实现拉应变硬化，使得极限拉应变明显提高，使得极限抗拉强度明显提高，由于在材料层面上的抗裂性，ecc有极好的潜力扩展应用到钢-混凝土组合梁。
9、然而，目前对于使用ursp连接件连接的钢-ecc组合梁的相关研究还很缺乏，这种新型组合梁的开裂性能和整体性能也没有文献报道过，基于此，本申请基于该采用新型连接件和新型材料的组合梁，设计适合用其力学试验的试验系统，实现试验数据采集，以确定新型连接件及新型材料与传统连接件及材料的区别。
技术实现思路
1、本公开实施例涉及采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，采用静力加载的试验方法，在跨中施加集中力，使倒置组合梁在一定的负弯矩作用下破坏，且试验过程中，自动采集并记录各测点的试验数据，以实时绘制荷载-位移曲线，作为试验控制的依据，便于建立精细有限元模型，以预测了整体荷载-位移关系曲线和应变分布，从而确定新型连接件及新型材料与传统连接件及材料的区别。
2、本公开第一方面，提供了采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，具体包括:承载梁，所述承载梁共设有两根，两根承载梁底端面前后两侧均固定安装有承载支架；两根承载梁之间固定安装有一根横梁，横梁底端面中心部位固定安装有电液伺服加载系统，电液伺服加载系统与中央处理器电性相连，电液伺服加载系统活塞端朝向下方，且电液伺服加载系统活塞端固定安装有一根分配梁；两根承载梁之间区域的左侧方共设有两组滑动支座，而右侧方则共设有两组固定支座；两组滑动支座及两组固定支座顶端面共同放置有钢箱梁，而钢箱梁与两组滑动支座及两组固定支座之间设有一块混凝土板；所述分配梁与钢箱梁相接触，而钢箱梁与钢箱梁之间设有压力传感器；两组滑动支座及两组固定支座与混凝土板之间也设有压力传感器；所述压力传感器与中央处理器电性相连；还包括有数据存储模块和显示终端，所述数据存储模块和显示终端均与中央处理器电性相连。
3、至少一些实施例中，所述混凝土板表面布置安装有应变式传感器，应变式传感器与中央处理器电性相连。
4、至少一些实施例中，所述钢箱梁跨中截面和1/4截面的纵向钢筋上均设置应变片，应变片与中央处理器电性相连。
5、至少一些实施例中，所述钢箱梁跨中截面和1/4截面的底部均安装位移传感器；所述钢箱梁与混凝土板之间共设置有五组位移传感器，其分别布置在钢箱梁的跨中截面、1/4截面、端部截面的钢腹板、上翼缘板及下翼缘板部位；所述位移传感器与中央处理器电性相连。
6、至少一些实施例中，还包括有位置限位块体，所述位置限位块体呈方形块体结构，位置限位块体前后端面均固定安装有一块固定安装块体，固定安装块体呈矩形板结构，固定安装块体顶端面左右两侧均各开设有一处安装孔位；所述位置限位块体顶端面中心部位开设有一处压槽，压槽呈方形槽结构；所述压槽内端底面中心部位开设有一处内嵌安装槽，内嵌安装槽呈方形槽结构，内嵌安装槽内端底面中心部位固定安装有一组电源开关，电源开关与中央处理器电性相连。
7、至少一些实施例中，所述电源开关采用轻触开关，电源开关的按键端正朝向上方；所述电源开关未被按压状态下，电源开关按键端的顶端面与压槽内端底面处于同一水平面。
8、至少一些实施例中，所述压槽内滑动安装有一块压板，压板呈方形板结构，压板底端面与压槽内端底面之间通过一块橡胶支撑块体固定相连接；所述橡胶支撑块体呈回字型结构，而橡胶支撑块体中心区域与内嵌安装槽位置相对应，且橡胶支撑块体中心区域尺寸大于内嵌安装槽尺寸。
9、至少一些实施例中，所述压板内端顶面中心部位固定安装有一块橡胶抵压块体，橡胶抵压块体呈圆形块结构，橡胶抵压块体与内嵌安装槽位置相对应；所述橡胶抵压块体直径小于内嵌安装槽尺寸；所述橡胶支撑块体未被按压状态下，橡胶抵压块体底端面与电源开关按键端的顶端面相接触。
10、至少一些实施例中，所述压板顶端面一处边缘夹角部位固定安装有一块感应块体，感应块体呈方形块结构，感应块体顶端面与朝向位置限位块体中心部位的侧端面之间共同开设有一处切断面，切断面与感应块体顶端面呈三十度夹角设置；所述切断面中心部位固定安装有一组人体红外传感器，人体红外传感器与中央处理器电性相连；还包括有计时模块和5g模块，所述计时模块和5g模块均与中央处理器电性相连，计时模块初始设定值为五秒；还包括有移动终端，所述移动终端与5g模块无线网络传输连接；所述人体红外传感器、电源开本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，包括：承载梁(101)，所述承载梁(101)共设有两根，两根承载梁(101)底端面前后两侧均固定安装有承载支架(102)；两根承载梁(101)之间固定安装有一根横梁(1)，横梁(1)底端面中心部位固定安装有电液伺服加载系统(103)，电液伺服加载系统(103)与中央处理器(1028)电性相连，电液伺服加载系统(103)活塞端朝向下方，且电液伺服加载系统(103)活塞端固定安装有一根分配梁(104)；两根承载梁(101)之间区域的左侧方共设有两组滑动支座(108)，而右侧方则共设有两组固定支座(109)；两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)顶端面共同放置有钢箱梁(106)，而钢箱梁(106)与两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)之间设有一块混凝土板(107)；所述分配梁(104)与钢箱梁(106)相接触，而钢箱梁(106)与钢箱梁(106)之间设有压力传感器(105)；两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)与混凝土板(107)之间也设有压力传感器(105)；所述压力传感器(105)与中央处理
2.根据权利要求1所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述混凝土板(107)表面布置安装有应变式传感器(1011)，应变式传感器(1011)与中央处理器(1028)电性相连。
3.根据权利要求2所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述钢箱梁(106)跨中截面和1/4截面的纵向钢筋上均设置应变片(1010)，应变片(1010)与中央处理器(1028)电性相连。
4.根据权利要求3所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述钢箱梁(106)跨中截面和1/4截面的底部均安装位移传感器(1012)；所述钢箱梁(106)与混凝土板(107)之间共设置有五组位移传感器(1012)，其分别布置在钢箱梁(106)的跨中截面、1/4截面、端部截面的钢腹板、上翼缘板及下翼缘板部位；所述位移传感器(1012)与中央处理器(1028)电性相连。
5.根据权利要求4所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，还包括有位置限位块体(1013)，所述位置限位块体(1013)呈方形块体结构，位置限位块体(1013)前后端面均固定安装有一块固定安装块体(1014)，固定安装块体(1014)呈矩形板结构，固定安装块体(1014)顶端面左右两侧均各开设有一处安装孔位(1015)；所述位置限位块体(1013)顶端面中心部位开设有一处压槽(1020)，压槽(1020)呈方形槽结构；所述压槽(1020)内端底面中心部位开设有一处内嵌安装槽(1021)，内嵌安装槽(1021)呈方形槽结构，内嵌安装槽(1021)内端底面中心部位固定安装有一组电源开关(1022)，电源开关(1022)与中央处理器(1028)电性相连。
6.根据权利要求5所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述电源开关(1022)采用轻触开关，电源开关(1022)的按键端正朝向上方；所述电源开关(1022)未被按压状态下，电源开关(1022)按键端的顶端面与压槽(1020)内端底面处于同一水平面。
7.根据权利要求6所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述压槽(1020)内滑动安装有一块压板(1016)，压板(1016)呈方形板结构，压板(1016)底端面与压槽(1020)内端底面之间通过一块橡胶支撑块体(1023)固定相连接；所述橡胶支撑块体(1023)呈回字型结构，而橡胶支撑块体(1023)中心区域与内嵌安装槽(1021)位置相对应，且橡胶支撑块体(1023)中心区域尺寸大于内嵌安装槽(1021)尺寸。
8.根据权利要求7所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述压板(1016)内端顶面中心部位固定安装有一块橡胶抵压块体(1024)，橡胶抵压块体1(024)呈圆形块结构，橡胶抵压块体(1024)与内嵌安装槽(1021)位置相对应；所述橡胶抵压块体(1024)直径小于内嵌安装槽(1021)尺寸；所述橡胶支撑块体(1023)未被按压状态下，橡胶抵压块体(1024)底端面与电源开关(1022)按键端的顶端面相接触。
9.根据权利要求8所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试...
【技术特征摘要】
1.采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，包括：承载梁(101)，所述承载梁(101)共设有两根，两根承载梁(101)底端面前后两侧均固定安装有承载支架(102)；两根承载梁(101)之间固定安装有一根横梁(1)，横梁(1)底端面中心部位固定安装有电液伺服加载系统(103)，电液伺服加载系统(103)与中央处理器(1028)电性相连，电液伺服加载系统(103)活塞端朝向下方，且电液伺服加载系统(103)活塞端固定安装有一根分配梁(104)；两根承载梁(101)之间区域的左侧方共设有两组滑动支座(108)，而右侧方则共设有两组固定支座(109)；两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)顶端面共同放置有钢箱梁(106)，而钢箱梁(106)与两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)之间设有一块混凝土板(107)；所述分配梁(104)与钢箱梁(106)相接触，而钢箱梁(106)与钢箱梁(106)之间设有压力传感器(105)；两组滑动支座(108)及两组固定支座(109)与混凝土板(107)之间也设有压力传感器(105)；所述压力传感器(105)与中央处理器(1028)电性相连；还包括有数据存储模块(1025)和显示终端(1026)，所述数据存储模块(1025)和显示终端(1026)均与中央处理器(1028)电性相连。
2.根据权利要求1所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述混凝土板(107)表面布置安装有应变式传感器(1011)，应变式传感器(1011)与中央处理器(1028)电性相连。
3.根据权利要求2所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述钢箱梁(106)跨中截面和1/4截面的纵向钢筋上均设置应变片(1010)，应变片(1010)与中央处理器(1028)电性相连。
4.根据权利要求3所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，所述钢箱梁(106)跨中截面和1/4截面的底部均安装位移传感器(1012)；所述钢箱梁(106)与混凝土板(107)之间共设置有五组位移传感器(1012)，其分别布置在钢箱梁(106)的跨中截面、1/4截面、端部截面的钢腹板、上翼缘板及下翼缘板部位；所述位移传感器(1012)与中央处理器(1028)电性相连。
5.根据权利要求4所述的采用新型连接件和新型材料的组合梁的力学试验系统，其特征在于，还包括有位置限位块体(1013)，所述位置限位块体(1013)呈方形块体结构，位置限位块体(1013)前后端面均固定安装有一块固定安装块体(1014)，固定安装块体(1014)呈矩形板结构，固定安装块体(1014)顶端面左右两侧均各开设有一处安装孔位(1015)；所述位置限位块体(1013)顶端面中心部位开设有一处...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱力，卢冠楠，司金艳，李廷刚，刘伟，王照，李佳欢，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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