积木式平面结构力学性能万能实验台架制造技术

本实用新型专利技术涉及一种积木式平面结构力学性能万能实验台架，包括有底座、立柱、盖板、若干个横梁、各种支座、试验杆件及其连接件，所述底座上设有上开口水平滑槽，实现任意位置安装第一固定支座和滑动支座；所述立柱外侧设有竖向滑槽，通过L型连接板与横梁相连，实现横梁上下自由升降；所述若干个横梁平行安装在两根立柱的两侧，横梁上设置若干侧向水平滑槽，实现任意位置安装有第二固定支座、滑动铰支座、限位支座和加载装置底板；所述试验杆件通过连接件可任意组装，并根据实验要求安装在相应的支座之间。本实用新型专利技术结构合理，组合简便，安装可靠、稳定，成本低，可以方便实现试验模型积木式可靠组装，能满足结构力学教学内容需要。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种力学性能试验机装置，具体地说是一种积木式平面结构力学性能万能实验台架，能够进行各种平面杆件结构的力学性能实验。
技术介绍
结构力学是土木工程各学科的专业基础课，一方面以高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础；另一方面，它又是钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、高层建筑结构、建筑结构抗震设计等专业课的基础，在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。实验教学是培养学生工程实践能力和创新意识的一种重要手段，通过实验教学能使学生更好的理解结构力学理论课程的基本概念和分析方法，启发学生的创造思维和培养创新能力。然而，传统《结构力学》课程是没有实验内容的，这严重影响了学生对理论内容的理解和掌握。目前，在国内没有一家学校开设“结构力学实验”课程，自然也没有结构力学实验教学的可用仪器设备。烟台大学工程力学实验中心所开发的“结构力学组合实验机”没按实际工程那样制作结点，实验跟实际结构受力变形是不相符的，这必然导致试验模型与工程实际严重脱节，不利于让学生通过实验了解计算简图仅仅是一种人为简化假设，实际工程结构与按计算简图所得结果是存在差异的，实际结构模型是要通过实验和精细化分析来修正的思想。此外，武汉大学出版社2006出版的《结构力学实验》，但实验主要用材料力学试验机进行，部分实验本身就是属于材料力学实验，例如中心压杆的稳定实验，众所周知要想做出材料力学的欧拉临界力并非易事，杆件稍有初缺陷或加载稍有偏心，都做不出欧拉临界力的结果，多数情况所做出的结果应该是非完善体系的临界力。刘礼华并没有为杆件结构的力学实验设计、制作专用的试验机。除此之外，没有获得平面杆件结构力学实验的相关fe息。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术价格昂贵、与工程实际状态不符的不足，提供一种结构合理，成本低，组合简便，安装可靠、稳定，使用方便，能满足结构力学教学内容需要的积木式平面结构力学性能万能实验台架。本技术解决上述技术问题的技术解决方案是一种积木式平面结构力学性能万能实验台架，包括有底座、立柱、盖板、若干个横梁、试验杆件及其连接件，两根立柱固定在底座两端，盖板安装在两根立柱顶部，它们之间通过螺栓装配连接，构成主体框架，其特征是所述底座上设有上开口水平滑槽，底座上通过该滑槽安装有第一固定支座和滑动支座；所述立柱外侧设有竖向滑槽，并用螺栓与L型连接板一侧连接，L型连接板另一侧与横梁连接固定；所述若干个横梁平行安装在两根立柱的两侧，可沿立柱上下升降，每个横梁上设有若干条等间距的侧开口水平滑槽，横梁上通过该滑槽安装有第二固定支座、滑动铰支座、限位支座和加载装置底板；所述试验杆件通过连接件相连，并根据实验要求安装相应支座之间。本技术所述底座上设有两条上开口水平滑槽，两条上开口水平滑槽分别位于立柱的两侧。本技术所述立柱两侧还设有导向滑槽，横梁背面上相应地设有与导向滑槽配合的导向凸条。这样可以使横梁和立柱间连接、移动更可靠、稳定。本技术所述试验杆件为等长标准件，试验杆件之间通过连接件连接，并安装在相应的支座间。所述连接件包括有一字型连接件、L型连接件、T型连接件。本技术所述横梁上加载装置底板通过螺栓与测试仪器仪表或加载装置的底座相连，以实现测试仪器仪表、加载装置任意位置放置。本技术所述立柱上设有高度刻度标尺，方便实现横梁上下升降定位。本技术所述连接件与试验杆件端部均设有螺栓孔，试验杆件上螺栓孔为光滑圆孔，连接件上螺栓孔设有丝扣，通过螺栓实现连接件与试验杆件之间的固结或铰接。本技术所述连接件与试验杆件固结部位上部连接有加固盖板，所述加固盖板为一字型和L型。以保证固结时，连接件与试验杆件之间不发生转动。本技术由底座、立柱、盖板、若干条横梁构成主体框架，在主体框架安装各种支座形成的支撑约束装置和防止构件平面外变形的限位装置以及方便学生组装任意模型的构件连接装置。对照现有技术，本技术可以方便地安装加载各种测试仪器仪表、连接安装各种试验杆件；能保证结构和荷载作用位于同平面，防止平面外变形；学生可以在自主设计实验模型和实验方案的要求下，实现积木式可靠组装。其结构合理，成本低，组合简便，安装可靠、稳定，使用方便，能满足结构力学教学内容需要。本技术弥补了国内进行《结构力学》实验教学无试验机的空白；在满足实验基本要求，可做静力、动力、移动荷载下的各种试验，具有足够的测量精度，只要较少的设备资金投入即可实现多组学生自主设计、开放式、创新性实验的目的；可提高教学质量，使学生明确理想化计算简图与实际工程结构受力变形是有差异的，实际工程结构的计算模型是需要通过实验进行模型修正才能得到的；同时，也为开设创新的《精细化分析和模型修正识别》课程奠定了基础。以下结合附图对本技术做进一步说明。附图说明图1是本技术的组成结构示意图。图2是本技术底座的平面示意图。图3是图2的A-A向剖示图。图4是本技术立柱的俯视示意图。图5是本技术横梁的平面示意图。图6是图5的B-B向剖示图。图7是本技术第一固定支座的示意图。图8是本技术滑动支座的示意图。图9是本技术滑动铰支座示意图。图10是本技术第二固定支座示意图。图11是本技术限位支座示意图。图12是本技术一字型连接件示意图。图13是本技术L型连接件示意图。图14是本技术T型连接件示意图。图15是本技术一字型加固盖板示意图。图16是本技术构件装配成的梁式模型示意图。图17是本技术构件装配成的钢架模型示意图。图中的标号是1.底座，2.立柱，3.盖板，4.横梁，5.第一固定支座，6.滑动支座，7.滑动铰支座，8.第二固定支座，9.限位支座，10.加载装置底板，11. 一字型连接件，12. L型连接件，13. T型连接件，14.加固盖板。1-1.上开口水平滑槽，2-1.竖向滑槽，2-2.导向滑槽，4-1.侧开口水平滑槽，7-1.底板，7-2.滚轴，7-3.盖板，9-1.限位支座底板，9-2.限位支座滚轴，9-3.限位支座螺杆。具体实施方式从图1中可以看出，一种积木式平面结构力学性能万能实验台架，包括有底座1、立柱2、盖板3、若干个横梁4、若干支座、试验杆件及其连接件等。两根立柱2固定在底座1两端，盖板3安装在两根立柱2顶部，它们之间通过螺栓装配连接，底座1通过其上螺孔与下部平垫板螺栓相连，并通过其上螺孔与两侧立柱2相连，构成整个装置的主体框架。从图2、图3中可以看出，本技术所述底座1设有两条上开口水平滑槽1-1，以便在底座1水平滑槽1-1上任意位置设置各种相应的支座。具体是所述底座1上通过上开口水平滑槽1-1上安装有第一固定支座5、滑动支座6。两条上开口水平滑槽1-1分别位于立柱2的两侧。图4是本技术立柱的俯视示意图。从图4中可以看出，所述立柱2外侧设有竖向滑槽2-1，并用螺栓与L型连接板一侧连接，L型连接板另一侧与横梁4连接固定。横梁4以及L型连接板可通过调节螺栓沿竖向滑槽2-1相对立柱2上下移动，任意高度位置定位。本技术所述立柱2两侧还设有导向滑槽2-2，横梁4背面上相应地设有与导向滑槽配合的导向凸条。这样可以使横梁4和立柱2间连接、移动更可靠、稳定，从而实现横梁4自由上下升降。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈再现，王焕定，王瑞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：实用新型
国别省市：