專利名稱：支座反力測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于測(cè)試工程梁類(lèi)試驗(yàn)構(gòu)件結(jié)構(gòu)受力的裝置，屬于工程梁性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工程中各類(lèi)主、次梁是一種新型的橫向承重組合結(jié)構(gòu)，是工程結(jié)構(gòu)采用的最主要組成部分。目前，對(duì)于工程梁構(gòu)件無(wú)論是在工程施工還是理論研究中都需要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力試驗(yàn)來(lái)確定有關(guān)材料與結(jié)構(gòu)性能參數(shù)。尤其對(duì)于連續(xù)梁構(gòu)件，其受力特性更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)受力試驗(yàn)成為了解其性能的唯一必要手段。在各類(lèi)工程梁的結(jié)構(gòu)受力試驗(yàn)中，支座反力參數(shù)是梁的最基本測(cè)量?jī)?nèi)容，是對(duì)梁體進(jìn)行剛度分析、承載能力計(jì)算和內(nèi)力重分布研究的基礎(chǔ)。但是，據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人所知現(xiàn)有測(cè)試工程試驗(yàn)梁的支座反力參數(shù)沒(méi)有專門(mén)的設(shè)備，一般是在反力架(如

圖1所示)上安裝單個(gè)拉壓式傳感器構(gòu)成。試驗(yàn)時(shí)，在拉壓式傳感器上設(shè)置一截面呈半圓形的鋼柱1作為梁構(gòu)件兩端的支撐點(diǎn)。1)當(dāng)試驗(yàn)梁受力時(shí)，梁兩端與支座之間產(chǎn)生較大的摩擦力而使位移受到較大限制(不符合工程梁實(shí)際使用中的受力情況，工程梁實(shí)際使用受力時(shí)，梁體兩端與相應(yīng)支座產(chǎn)生水平滾動(dòng)位移)，因此最終測(cè)試得到的反力值精度差、不是真實(shí)反力值；2)拉壓式傳感器較為細(xì)長(zhǎng)，且受力面積較小(試驗(yàn)梁受到的壓力全部集中在傳感器一個(gè)接觸點(diǎn)上)，適用于直接承受軸向荷載，但在有較大橫向變形的連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中，不僅不便于梁構(gòu)件的放置，而且隨著梁構(gòu)件受力后變形的增大，該傳感器難以穩(wěn)定支撐梁構(gòu)件而可能發(fā)生傾倒，從而影響試驗(yàn)過(guò)程的安全性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種能提高工程梁結(jié)構(gòu)受力試驗(yàn)中反力測(cè)試精度和穩(wěn)定性的支座反力測(cè)試裝置。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是一種支座反力測(cè)試系統(tǒng)， 包括底座和固定設(shè)置于底座上的第一墊板，所述第一墊板上設(shè)有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)形成移動(dòng)副的第二墊板，所述第二墊板上對(duì)稱固定有三只以上外接顯示器的傳感器，所述傳感器上放置有第三墊板，所述第三墊板上固接有截面為半圓形的墊塊， 所述墊塊的豎直投影位于所述傳感器的豎直投影相連構(gòu)成面積的范圍之內(nèi)。在進(jìn)行工程試驗(yàn)梁構(gòu)件反力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)，用兩個(gè)本實(shí)用新型的支座反力測(cè)試系統(tǒng)分開(kāi)一段距離放置在地面(兩個(gè)裝置分開(kāi)的距離可以根據(jù)待測(cè)試梁構(gòu)件的長(zhǎng)度確定)，將待測(cè)試梁構(gòu)件的兩端分別放置在兩個(gè)裝置的各自半圓形墊塊上，工程試驗(yàn)梁構(gòu)件與半圓形墊塊表面形成線接觸。當(dāng)工程試驗(yàn)梁構(gòu)件受壓力時(shí)，其兩端產(chǎn)生與壓力相同的反力，該壓力 (也是反力)通過(guò)墊塊和第三墊板分配到各個(gè)傳感器上，再輸出到顯示器上實(shí)時(shí)顯示。
3[0009]相比現(xiàn)有反力測(cè)試裝置，本實(shí)用新型的支座反力測(cè)試系統(tǒng)的有益效果是由于形成滾動(dòng)支座來(lái)承載工程試驗(yàn)梁構(gòu)件，以消除梁構(gòu)件與支座之間產(chǎn)生的摩擦力，因此減小支座反力的測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度；又由于形成多傳感器的多點(diǎn)支撐梁構(gòu)件，因此提高反力測(cè)試的穩(wěn)定性。上述技術(shù)方案的改進(jìn)是所述墊塊的豎直投影中心與所述傳感器的豎直投影相連構(gòu)成面積的中心基本重合。這樣，可以確保梁構(gòu)件對(duì)墊塊的施力穩(wěn)定分配到各傳感器上。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)是所述傳感器的豎直投影沿其豎直投影相連構(gòu)成面積的中心彼此對(duì)稱。這樣，可以使梁構(gòu)件對(duì)墊塊的施力均勻地分配到各傳感器上。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)之一是所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由框架和設(shè)于框架內(nèi)與框架內(nèi)壁銷(xiāo)接的滾軸構(gòu)成。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)之二是所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由鋼板構(gòu)成，所述鋼板上制有兩條鋼槽，所述鋼槽內(nèi)放置有滾珠。上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)之一是所述第一墊板四周制有擋邊，所述框架嵌入第一墊板的擋邊內(nèi)；所述第二墊板嵌入所述框架內(nèi)并抵靠在所述滾軸上面。上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)之二是所述第一墊板嵌入框架內(nèi)并抵靠在滾軸下面并與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)形成移動(dòng)副；所述第二墊板嵌入所述框架內(nèi)并抵靠在所述滾軸上面。上述技術(shù)方案的完善是所述第三墊板的下表面對(duì)應(yīng)傳感器的墩頭開(kāi)有可嵌入所述墩頭的盲孔。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的支座反力測(cè)試系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有反力架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一支座反力測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2中分解的第一、第二墊板與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3中分解的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的俯視圖。圖6是圖2中分解的第三墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6的左視圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例一支座反力測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用在工程試驗(yàn)梁構(gòu)件反力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例二支座反力測(cè)試系統(tǒng)的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例三支座反力測(cè)試系統(tǒng)的滾動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是圖10的俯視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的支座反力測(cè)試系統(tǒng)如圖2所示，包括底座2和固定設(shè)置于底座2上的第一墊板3，在第一墊板3上設(shè)有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4，在滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4上設(shè)有第二墊板5，在第二墊板 5上通過(guò)螺栓對(duì)稱固定有三只外接顯示器6的傳感器7，三只傳感器7在第二墊板5上按三角形布置，在傳感器7上放置有第三墊板8，在第三墊板8上固接有截面為半圓形的墊塊1。 本實(shí)施例的第一、第二、第三墊板3、4、5和墊塊1均采用鋼制。本實(shí)施例中1)墊塊1的豎直投影位于三只傳感器7的豎直投影相連構(gòu)成面積的范圍之內(nèi)；幻進(jìn)一步地，墊塊1的豎直投影中心與三只傳感器7的豎直投影相連構(gòu)成面積的中心基本重合；幻再進(jìn)一步地，三只傳感器7的豎直投影沿其豎直投影相連構(gòu)成面積的中心彼此對(duì)稱。如圖4和圖5所示，滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4主要由框架9和設(shè)于框架9內(nèi)與框架9內(nèi)壁銷(xiāo)接的滾軸10構(gòu)成，框架9是由兩塊鋼板及若干根垂直固定在鋼板之間的橫桿21構(gòu)成。如圖5 所示，第二墊板5嵌入滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4的框架9內(nèi)并抵靠在滾軸10上面，從而與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4形成移動(dòng)副；第一墊板3四周制有擋邊15，框架9嵌入第一墊板3的擋邊15內(nèi)。如圖6和圖7所示，第三墊板8呈三角形，在第三墊板8的下表面對(duì)應(yīng)三只傳感器 7的墩頭開(kāi)有三個(gè)盲孔11，可將傳感器7的墩頭嵌入盲孔11內(nèi)，從而使得第三墊板8能平穩(wěn)固定在三只傳感器7的墩頭上。半圓形墊塊1的中心與三只傳感器7構(gòu)成三角形平面的中心基本重合于一條豎直線上，三只傳感器7沿其構(gòu)成三角形平面的中心彼此對(duì)稱。本實(shí)施例的傳感器7采用PRC-703稱重式傳感器，顯示器6采用XL1000型稱重式顯不器。本實(shí)施例的支座反力測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用在工程試驗(yàn)梁構(gòu)件反力測(cè)試試驗(yàn)時(shí)，如圖8所示，用兩個(gè)支座反力測(cè)試系統(tǒng)分開(kāi)一段距離放置在地面(兩個(gè)裝置分開(kāi)的距離可以根據(jù)待測(cè)試梁構(gòu)件100的長(zhǎng)度確定)，將待測(cè)試梁構(gòu)件100的兩端分別放置在兩個(gè)裝置的各自半圓形墊塊上，梁構(gòu)件100與半圓形墊塊表面形成線接觸。當(dāng)梁構(gòu)件100受壓力F時(shí)，其兩端產(chǎn)生與壓力相同的反力，該壓力(也是反力)通過(guò)墊塊和第三墊板8均勻分配到各個(gè)傳感器 7上，再輸出到顯示器6上實(shí)時(shí)顯示。本實(shí)施例支座反力測(cè)試系統(tǒng)存在的變化是1)傳感器7也可以是四只、五只或更多只；幻第三墊板8也可以是呈正方形、棱形、五邊形、六邊形或其他多邊形；幻傳感器7也可以用拉壓式傳感器或其他應(yīng)變式傳感器代替；4)墊塊1的豎直投影中心也可以不與三只傳感器7的豎直投影相連構(gòu)成面積的中心重合力)三只傳感器7的豎直投影沿其豎直投影相連構(gòu)成面積的中心也可以不彼此對(duì)稱；6)第一、第二、第三墊板3、4、5和墊塊1也可以采用鋁制、銅制或其他材料制成。實(shí)施例二本實(shí)施例的支座反力測(cè)試系統(tǒng)是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，如圖9所示，其與實(shí)施例一所不同的是第一墊板3去掉擋邊15，也嵌入滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4的框架9內(nèi)并抵靠在滾軸 10下面，從而也與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4形成移動(dòng)副。實(shí)施例三本實(shí)施例的支座反力測(cè)試系統(tǒng)是在實(shí)施例二基礎(chǔ)上的改進(jìn)，如圖10和圖11所示， 其與實(shí)施例一所不同的是滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，具體是由鋼板14代替了框架9，在鋼板14上加工出兩條鋼槽12，內(nèi)放置滾珠13，第一墊板3和第二墊板5位于鋼板14上下兩面并分別抵靠在滾珠13上，同樣使第一墊板3和第二墊板5分別與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)4形成移動(dòng)副， 從而實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)鉸支座的模擬。當(dāng)然，本實(shí)施例也可以在實(shí)施例一基礎(chǔ)上改進(jìn)，其結(jié)果是第二墊板5位于鋼板14上面并抵靠在滾珠13上，鋼板14嵌入第一墊板3的擋邊15內(nèi)。 本實(shí)用新型的支座反力測(cè)試系統(tǒng)不局限于上述實(shí)施例所述的具體技術(shù)方案，凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括底座和固定設(shè)置于底座上的第一墊板， 所述第一墊板上設(shè)有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)形成移動(dòng)副的第二墊板， 所述第二墊板上對(duì)稱固定有三只以上外接顯示器的傳感器，所述傳感器上放置有第三墊板，所述第三墊板上固接有截面為半圓形的墊塊，所述墊塊的豎直投影位于所述傳感器的豎直投影相連構(gòu)成面積的范圍之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述墊塊的豎直投影中心與所述傳感器的豎直投影相連構(gòu)成面積的中心基本重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器的豎直投影沿其豎直投影相連構(gòu)成面積的中心彼此對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由框架和設(shè)于框架內(nèi)與框架內(nèi)壁銷(xiāo)接的滾軸構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述滾動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由鋼板構(gòu)成，所述鋼板上制有兩條鋼槽，所述鋼槽內(nèi)放置有滾珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述第一墊板四周制有擋邊， 所述框架嵌入第一墊板的擋邊內(nèi)；所述第二墊板嵌入所述框架內(nèi)并抵靠在所述滾軸上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述第一墊板嵌入框架內(nèi)并抵靠在滾軸下面并與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)形成移動(dòng)副；所述第二墊板嵌入所述框架內(nèi)并抵靠在所述滾軸上面。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述支座反力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述第三墊板的下表面對(duì)應(yīng)傳感器的墩頭開(kāi)有可嵌入所述墩頭的盲孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種支座反力測(cè)試系統(tǒng)，屬于工程梁測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括底座和固定設(shè)置于底座上的第一墊板，第一墊板上設(shè)有滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，滾動(dòng)機(jī)構(gòu)上設(shè)有與滾動(dòng)機(jī)構(gòu)形成移動(dòng)副的第二墊板，第二墊板上對(duì)稱固定有三只以上外接顯示器的傳感器，傳感器上放置有第三墊板，第三墊板上固接有截面為半圓形的墊塊，墊塊的豎直投影位于所述傳感器的豎直投影相連構(gòu)成面積的范圍之內(nèi)。采用該系統(tǒng)由于形成滾動(dòng)支座來(lái)承載工程試驗(yàn)梁構(gòu)件，以消除工程試驗(yàn)梁構(gòu)件與支座之間產(chǎn)生的摩擦力，因此減小支座反力的測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度；又由于形成多傳感器的多點(diǎn)支撐工程試驗(yàn)梁構(gòu)件，因此提高反力測(cè)試的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G01M5/00GK202171524SQ201120277709
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者葉祥飛, 胡少偉, 陸俊 申請(qǐng)人:水利部交通運(yùn)輸部國(guó)家能源局南京水利科學(xué)研究院