[发明专利]一种新型测剪力装置及测量方法

权利要求书

1.一种新型测剪力装置，包括上连接板(1011)和下连接板(1012)，其特征在于，上连接板(1011)和下连接板(1012)之间通过多片可变形钢板(1021)或多根可变形钢柱(1022)连接；在任一可变形钢板(1021)上或任一可变形钢柱(1022)上安装一组剪力应变片。

2.根据权利要求1所述的新型测剪力装置，其特征在于，所述可变形钢板(1021)或可变形钢柱(1022)采用Q345号以上钢。

3.根据权利要求1所述的新型测剪力装置，其特征在于，所述多片可变形钢板(1021)采用平行排列。

4.根据权利要求1所述的新型测剪力装置，其特征在于，所述多根可变形钢柱(1022)采用矩形阵列形式或等间距的阵列形式。

5.根据权利要求1所述的新型测剪力装置，其特征在于，采用可变形钢板(1021)结构时，所述一组剪力应变片有4个，在竖直方向间隔分布并对称粘贴于可变形钢板(1021)的两侧。

6.根据权利要求1所述的新型测剪力装置，其特征在于，采用可变形钢柱(1022)结构时，所述一组剪力应变片有4个，在竖直方向间隔分布并对称粘贴于可变形钢柱(1022)的两个相对面上，用来测量单向剪力；或者一组剪力应变片有8个，在竖直方向间隔分布并对称粘贴于可变形钢柱(1022)的四个面上，用来测量双向剪力。

7.根据权利要求5或6所述的新型测剪力装置，其特征在于，相对称的面上的4个所述应变片为一组，组成电桥结构，通过电桥测得应变变化量。

8.一种基于权利要求5所述测剪力装置的测量方法，其特征在于，可变形钢板(1021)下部的两个对称剪力应变片测得的应变分别为ε₁和ε₂，上部的两个对称剪力应变片测得的应变分别为ε₃和ε₄，且ε₁与ε₃同侧，ε₂与ε₄同侧，上部剪力应变片与下部剪力应变片的距离为h，可变形钢板(1021)的厚度为b，则所测剪力按照下式计算：

Fl=nEab312(ϵ1-ϵ2+ϵ3-ϵ4)2hb,]]>

其中n为可变形钢板(1021)的数量，a为单个可变形钢板(1021)的宽度，E为可变形钢板(1021)的弹性模量。

9.一种基于权利要求6所述测剪力装置的测量方法，其特征在于，剪力应变片有4个，在竖直方向间隔分布并对称粘贴于可变形钢柱(1022)的两个相对面上；下部的两个对称剪力应变片测得的应变分别为ε₁和ε₂，上部的两个对称剪力应变片测得的应变分别为ε₃和ε₄，且ε₁与ε₃同侧，ε₂与ε₄同侧，上部剪力应变片与下部剪力应变片的距离为h，可变形钢柱(1022)的截面为正方形，边长为s。所测剪力按照下式计算：

Ft=nEs412(ϵ1-ϵ2+ϵ3-ϵ4)2hs,]]>

其中n为可变形钢柱(1022)的数量，E为可变形钢柱(1022)的弹性模量；

剪力应变片为8个时，按上述方法测得两个方向的剪力值。