一种梁桥模型实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种梁桥模型实验装置，包括实验台座和安装在实验台座顶板上的梁桥模型，还包括可对梁桥模型顶面任意位置施加载荷的加载装置、安装在实验台座上用于测试梁桥模型挠度的挠度测试机构和用于测试梁桥模型应力的应力测试机构。本实用新型专利技术加载方式灵活，可以在梁桥模型的任何位置进行加载，加载方式简单，充分满足实验教学和科研的需求；本实用新型专利技术可以实现一台设备满足多点应变测试和多点压力测试的需求；本实用新型专利技术的实验过程容易控制，整个实验外界干扰小，适合小规模普通实验教学需要，也适合学生在该装置下进行设计、研究。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种梁桥模型实验装置，特别适合于《桥梁工程》课程教学中的简支梁桥荷载横向分布的教学实验。
技术介绍
《桥梁工程》课程之中最重要的、最基础的一个内容就是梁桥荷载横向分布系数的计算，往往学生缺少对桥梁的直观认识，缺少对桥梁荷载横向分布的感性认识，所以学生对横向分布系数在理解上存在一定难度。因此，梁桥的模型实验就成为《桥梁工程》教学必修的实验科目，实验课程加深了学生对简支T梁桥荷载横向分布规律的理解，同时也提高学生的采用理论联系实际的方法分析问题能力。在梁桥结构实验设计过程遇到了较多的难题，如何加载、如何测试、如何满足教学多次实验需要、如何将实验与课程教学内容结合是该装置主要解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种梁桥模型实验装置，可实现一台设备满足多点应变测试和多点压力测试的需求，结构简单，使用方便，可反复使用。本技术的技术方案为，一种梁桥模型实验装置，包括实验台座和安装在实验台座顶板上的梁桥模型，还包括可对梁桥模型顶面任意位置施加载荷的加载装置、安装在实验台座上用于测试梁桥模型挠度的挠度测试机构和用于测试梁桥模型应力的应力测试机构。所述实验台座 顶板为中空框架，且实验台座顶板两端安装用于支撑梁桥模型的下垫梁。 所述下垫梁与实验台座上设有可调整下垫梁高度的螺栓。所述加载装置包括设在梁桥模型上方的杠杆、杠杆两端的挂篮和两个挂篮之间的支撑杆，支撑杆的一端与杠杆通过旋转轴连接，而支撑杆的另一端固定在实验台座上，杠杆上设有可在杠杆上滑动的滑套，所述滑套通过紧固件与杠杆固定，滑套下端设有可与梁桥模型接触的竖杆。采用便于移动加载的的杠杆加载方式，通过杠杆一端的砝码配重达到加载的目的，加载力的大小通过加载装置上压力传感器由测试仪器直接显示。杠杆上设置可移动滑套，该移动滑套可以在杠杆上滑动，滑动到位后通过紧固件如固定螺栓进行固定，然后进行加载，所述竖杆上设有压力传感器。杠杆加载力的大小通过压力传感器传递信号至仪器中，直接显示出来。加载过程简单、加载量准确、易于移动控制。所述支撑杆为可调节杠杆高度的升降杆。所述挠度测试机构包括设在实验台座顶板下侧的两条水平的纵梁，并在两条纵梁之间设有多条与纵梁垂直并可沿纵梁滑动的横梁，所述横梁上安装挠度测试件。所述挠度测试件为百分表或千分表，百分表或千分表的底座安装在横梁上，百分表或千分表的测杆与梁桥模型底端接触。由于实验台座顶板为中空框架，因此百分表或千分表的测杆可穿过实验台座顶板而与实验模型接触。所述应力测试机构包括分别粘贴在梁桥模型顶面和底面上的应变片，并设有电阻式应变测试仪与应变片连接。采用电阻式应变测试仪测试该点的应变增量。所述梁桥模型由多块T型梁构件连接而成，具体材质可选用有机玻璃。本技术所述实验装置的工作过程为:1、首先根据《桥梁工程》需要，进行梁桥有机玻璃制作，根据课程需要制作了上述T形截面的梁桥模型。2、根据实验要求，在梁桥模型上需要测试应变的梁桥模型的顶面和底面粘贴应变片，并进行干燥保护处理；通过竖向螺丝调节下垫梁高度，使得T梁下的支座处于水平位置。3、根据梁桥模型的几何尺寸，调节杠杆加载装置高度。通过调节支撑杆，进而调节杠杆的水平高度，也可以实现杠杆绕其支撑杆转动的目的，然后将螺丝拧紧，使得杠杆能在水平状态下能够加载在模型上。4、安装竖杆上的压力传感器，使得竖杆垂直向下，并通过螺丝拧紧固定，防止加载点在加载过程在有机玻 璃上滑动。5、杠杆加载装置两端实用砝码堆重加载，注意根据两端的杠杆长度关系，在两端压重篮加载不同的配重砝码，最后达到初始平衡状态的要求。6、T形梁模型跨中位置安装竖向位移测试装置百分表及其表座；表座安放在台座移动横梁上。7、将加载的压力传感器引线和应变传感器按照编号依次连接至专用的应变和压力测试仪器之中。8、实验前，所以要进行全面细致的检查，特别是压力传感和应变测试的参数的输入的检查。9、实验前通过加载杆对梁桥模型进行预压，预压过程观察压力测试数值的变化。10、通过预压后，然后按照下面的实验顺序进行正式实验。a) 根据实验需要，确定实验要求位置进行加载，移动杠杆上的滑套使得加载竖杆垂直于加载点位。b)然后将加载竖杆作用在加载点上(有一定接触)，然后将应变测试仪器和压力传感器初值置零，记录位移测试装置的初始读数。c)安装实验要求，宜采用等荷载的分级加载，首先将远离杠杆转动轴一侧的挂蓝，缓慢进行加载，通过压力传感器读取压力数值，逐步稳步并达到要求荷载。d) 达到要求荷载后，大约3分钟结构稳定后，每次读取十个应变和五个跨中位移结果。e )重复上面操作，一般三次等重量加载，直到完成所有的实验内容。 11、完成实验后，按照顺序卸掉各组件，记录卸载后的应变和挠度实验数据。与现有技术相比，本技术的有益效果是:本技术加载方式灵活，可以在梁桥模型的任何位置进行加载，加载方式简单，充分满足实验教学和科研的需求；本技术加载测试仪、应变测试设备通过与仪器厂商的联合研制，已开发出配套的测试设备，可以实现一台设备满足多点应变测试和多点压力测试的需求；本技术的实验过程容易控制，整个实验外界干扰小，适合小规模普通实验教学需要，也适合学生在该装置下进行设计、研究。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1为本技术所述梁桥模型主视图；图2为本技术所述梁桥模型侧视图。具体实施方式如图1、图2所示，一种梁桥模型实验装置，包括实验台座2和安装在实验台座2顶板上的梁桥模型I，梁桥模型I由5块T型梁构件连接而成；还包括可对梁桥模型I顶面任意位置施加载荷的加载装置、安装在实验台座2上用于测试梁桥模型挠度的挠度测试机构和用于测试梁桥模型应力的应力测试机构。实验台座2顶板为中空框架，且实验台座2顶板两端安装用于支撑梁桥模型I的下垫梁10，下垫梁10上安装螺栓13，用以调节下垫梁10的高度。加载装置包括设在梁桥模型I上方的杠杆3、杠杆3两端的挂篮6、7和两个挂篮 6、7之间的支撑杆8，支撑杆8的一端与杠杆3通过旋转轴9连接，而支撑杆8的另一端固定在实验台座2上，杠杆3上设有可在杠杆3上滑动的滑套4，所述滑套4通过螺栓与杠杆3固定，滑套4下端设有可与梁桥模型I接触的竖杆14 ;竖杆14上设有压力传感器5 ;支撑杆8为可调节杠杆高度的升降杆。挠度测试机构包括设在实验台座2顶板下侧的两条水平的纵梁11，并在两条纵梁11之间设有多条与纵梁11垂直并可沿纵梁11滑动的横梁12，所述横梁12上安装挠度测试件15 ;挠度测试件15为百分表或千分表,百分表或千分表的底座安装在横梁12上,百分表或千分表的测杆与梁桥模型I底端接触。应力测试机构包括分别粘贴在梁桥模型I顶面和底面上的应变片，并设有电阻式应变测试仪与应变片连接。权利要求1.一种梁桥模型实验装置，包括实验台座(2)和安装在实验台座(2)顶板上的梁桥模型(I )，其特征是，还包括可对梁桥模型(I)顶面任意位置施加载荷的加载装置、安装在实验台座(2)上用于测试梁桥模型挠度的挠度测试机构和用于测试梁桥模型应力的应力测试机构。2.根据权利要求1所述梁桥模型实验装置，其特征是，所述实验台座(2)顶板为中空框架，且实验台座(2)顶板两端安装用于支撑梁桥模型(I)的下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梁桥模型实验装置，包括实验台座（2）和安装在实验台座（2）顶板上的梁桥模型（1），其特征是，还包括可对梁桥模型（1）顶面任意位置施加载荷的加载装置、安装在实验台座（2）上用于测试梁桥模型挠度的挠度测试机构和用于测试梁桥模型应力的应力测试机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢海波，田仲初，张向阳，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：实用新型
国别省市：