一种钢梁试验模型测量装置及其试验方法与流程

文档序号:11103789阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:包括钢梁模型(1)、支座、反力架系统、载荷加载系统、应变值测定系统和变形值测定系统;

所述支座竖直设置在地面上,所述钢梁模型(1)水平放置在所述支座之间,所述钢梁模型(1)为由上翼缘、腹板和下翼缘组合而成的工字型钢,所述上翼缘和所述下翼缘上下呈水平状态设置,所述腹板竖直设置在所述上翼缘和所述下翼缘之间,且所述上翼缘和所述下翼缘的中部分别连接所述腹板的上下两端,所述钢梁模型(1)的横截面形状为工字形,

用于测定所述钢梁模型(1)载荷值的所述载荷加载系统设置在所述钢梁模型(1)跨中上翼缘中心,

所述反力架系统的下端固定在地面上,上端与所述钢梁模型(1)跨度中心线垂直设置,且所述反力架系统上端的两端以所述钢梁模型(1)横截面上翼缘的中心位置为中心对称设置,所述载荷加载系统的上表面与所述反力架系统上端的下表面贴合设置,

用于测定所述钢梁模型(1)应变值的所述应变值测定系统与所述腹板相连接,

用于测定所述钢梁模型(1)变形值的所述变形值测定系统与所述上翼缘、所述下翼缘或者所述腹板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述反力架系统包括反力架横梁(5)、反力架立柱(6)和反力架底座(8);所述反力架底座(8)与地面固定连接,所述反力架立柱(6)设有两个,两个所述反力架立柱(6)设置在所述腹板高度方向中心线的两侧,两个所述反力架立柱(6)的下端对称设置在所述反力架底座(8)的两端,上端竖直向上延伸,两个所述反力架立柱(6)上端之间设有放置高度可调节的反力架横梁(5),所述反力架横梁(5)与所述反力架底座(8)平行设置,且与所述钢梁模型(1)横截面上翼缘的长度方向水平设置。

3.根据权利要求2所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述载荷加载系统包括刚性压条(2)、千斤顶(3)、荷载传感器(4)和数值测力仪(26);所述刚性压条(2)设置在所述上翼缘的上表面的中心位置处,所述千斤顶(3)设置在所述刚性压条(2)上表面的中心位置处,所述荷载传感器(4)设置在所述千斤顶(3)上表面的中心位置处,所述荷载传感器(4)的上表面与所述反力架横梁(5)的下表面贴合设置,所述荷载传感器(4)通过导线(24)连接有数值测力仪(26)。

4.根据权利要求3所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述应变值测定系统包括电阻应变片(14)、程控静态应变仪(22)和第一数据处理电脑(23);所述电阻应变片(14)设有多个,多个所述电阻应变片(14)间隔设置在所述腹板高度方向的中心线上,所述电阻应变片(14)通过导线(24)连接所述程控静态应变仪(22),所述程控静态应变仪(22)通过导线(24)连接用于记录所述钢梁模型(1)应变值的所述第一数据处理电脑(23)。

5.根据权利要求4所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述变形值测定系统包括激光位移传感器(10)、夹头式底座(11)、平底式磁力底座(13)、信号转换器(25)和第二数据处理电脑(31);所述激光位移传感器(10)、所述夹头式底座(11)和所述平底式磁力底座(13)设有多个,所述激光位移传感器(10)分别与对应的所述夹头式底座(11)的一端或所述平底式磁力底座(13)的一端相连接,所述夹头式底座(11)的另一端与所述上翼缘或者所述下翼缘的边缘处相连接,所述平底式磁力底座(13)的另一端与所述腹板或者所述下翼缘的下表面相连接,所述激光位移传感器(10)通过导线(24)与实现测量数据的接收和转换的所述信号转换器(25)相连接,所述信号转换器(25)通过导线(24)与记录所述钢梁模型(1)变形值的所述第二数据处理电脑(31)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述激光位移传感器(10)的下端设有配重块(30)。

7.根据权利要求6所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:还包括用于使所述钢梁模型(1)精确对中的光面反射装置;所述光面反射装置包括竖直设置的竖向反射板(15)、水平设置的水平向反射板(21)、重锤(19)和水准器(27),所述竖向反射板(15)设有两个,两个所述竖向反射板(15)分别与两个所述反力架立柱(6)相连接,且对称设置,所述竖向反射板(15)的下端通过软钢丝绳(18)连接用于使所述竖向反射板(15)始终处于竖直状态的所述重锤(19),所述竖向反射板(15)上设有所述水准器(27);所述水平向反射板(21)为矩形板,所述水平向反射板(21)设置在所述反力架底座(8)的上表面,且位于所述钢梁模型(1)跨中下翼缘的正下方,所述水平向反射板(21)的四边中点处均设置有所述水准器(27)。

8.根据权利要求7所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述水平向反射板(21)的四个直角处均设置有用于调整所述水平向反射板(21)平整度的微调螺杆(20),所述水平向反射板(21)与所述反力架底座(8)通过所述微调螺杆(20)相连接。

9.根据权利要求7所述的一种钢梁试验模型测量装置,其特征在于:所述反力架立柱(6)上套设有第一限位圈(16),所述第一限位圈(16)与所述反力架立柱(6)的外壁固定连接,所述第一限位圈(16)上在靠近所述竖向反射板(15)的一侧设有单铰(29),所述竖向反射板(15)上在靠近所述第一限位圈(16)的一侧设有另一单铰(29),所述第一限位圈(16)与所述竖向反射板(15)通过两个所述单铰(29)相连接。

10.一种权利要求8所述的钢梁试验模型测量装置的试验方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:将贴装有所述电阻应变片(14)的所述钢梁模型(1)以简支梁的形式设置在所述反力架系统的中部;

S2:定位所述反力架横梁(5)的高度;

S3:安装所述荷载传感器(4),并固定所述千斤顶(3),在所述钢梁模型(1)和所述千斤顶(3)之间设置所述刚性压条(2);

S4:依次将所述平底式磁力底座(13)和所述夹头式底座(11)设置在所述钢梁模型(1)的测点位置,再将所述激光位移传感器(10)夹持在所述平底式磁力底座(13)和所述夹头式底座(11)上,并保证所述激光位移传感器(10)能自由旋转;

S5:安装所述光面反射装置,将所述竖向反射板(15)固定在所述反力架立柱(6)上,通过所述软钢丝绳(18)将重锤(19)吊装在所述竖向反射板(15)的下端;

S6:将所述电阻应变片(14)、所述程控静态应变仪(22)和所述第一数据处理电脑(23)通过导线(24)依次连接;将所述所述荷载传感器(4)和所述数值测力仪(26)通过导线(24)相连接;将所述激光位移传感器(10)、所述信号转换器(25)和所述第二数据处理电脑(31)通过导线(24)依次连接;

S7:通过所述荷载传感器(4)与所述数值测力仪(26),实现所述千斤顶(3)的精准分级加载,所述激光位移传感器(10)精确测定所述钢梁模型(1)的变形值,通过所述第二数据处理电脑(31)分析和显示变形值数据;所述程控静态应变仪(22)测的所述钢梁模型(1)的应变值,通过所述第一数据处理电脑(23)分析和显示应变值数据。

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