[发明专利]一种多功能自平衡式连续梁试验反力加载架

说明书

技术领域

本发明是一种多功能自平衡式的连续梁、简支梁、柱等试验用反力加载架，属于土木工程试验装置技术领域。

背景技术

土木工程试验中，梁类构件是常需进行的一类试验，根据其受力特点可分为简支梁与连续梁。目前，对梁类构件的试验研究主要集中于简支梁，对连续梁的研究则相对匮乏，其中一个重要原因是简支梁试验操作简便，试验难度低，而使用现有设备进行连续梁试验时则难度大，试验前准备工作复杂，试验精度难以把控等，且要求有较为广阔的试验场地，而连续梁的受力特点不同于简支梁，对其研究也有相当的必要性。为数不多的学者在对连续梁进行试验研究时，常利用预埋于混凝土地面中的若干反力架，地面放置铁块并作为支座，通过在试验梁与反力架横梁之间安装荷载传感器与千斤顶给梁施加荷载进行后续试验，但此试验梁的尺寸要依据已固定反力架的间距而定，试验范围受限，加载时较难做到多加载点同步加载，容易造成试验误差，对构件表面裂缝观察测时要俯身低头较为不便，且由于场地所限无法进行特定环境下的试验（如恒温、冻融循环等），整个试验存在一定的难度和不便。所以，设计一种能够简化连续梁试验前的准备工作，提高加载时的控制精度，方便移动，对场地范围要求小，能够满足多种尺寸连续梁试验，方便裂缝观察与测量，且可同时适用于简支梁及柱类构件使用的试验装置具有现实意义。

发明内容

为克服现有试验设备的不足，本发明提供了一种多功能自平衡式连续梁试验反力加载架。该装置适用于连续梁、简支梁及柱类构件的试验，可变换跨度，能够满足不同尺寸构件的使用。加载系统使用了电动螺旋式千斤顶与刚柔转换的可恒定荷载支座，可精确加载，减少了人力劳动，可在一定程度上稳定荷载，不会因构件开裂或徐变而造成荷载明显减小；此外，该装置采用了一种新型的分配横梁，可快速而精确的定位各滚轴支座；所安装的电动起吊系统可将试件吊装至反力架上，减少了人力劳动。该装置底部安装有轮子，方便移动，大部分构件可拆卸，方便更换，结构较为简单，安装方便快捷，稳定性较好，提高了试验的精确性和方便性，减少了人力劳动。

为达到上述目的，本发明的设计方案是：一种多功能自平衡式连续梁试验反力加载架，它包括反力架底板，反力架底板底部安装有福马轮，在反力架底板上表面中间部位加工有纵向滑槽，滑槽上安装有电动起吊装置、反力加载架立柱及分配横梁支架，反力加载架立柱上加工有全螺纹并在其底部安装有定向轮在其顶部通过螺纹配合安装有下横梁，下横梁的上顶面加工有横梁立柱，横梁立柱上通过螺母固定安装有中横梁和上横梁，试验梁设置在中横梁和上横梁之间，上横梁顶部安装有位移监测设备支架，分配梁支架上放置分配横梁，其两侧安装有标尺和滑槽，滑槽上安装有挂钩，挂钩钩在位于滚轴支座上部的钢垫板上，滚轴支座位于分配横梁上，分配横梁下部安装有千斤顶，千斤顶底部设置有可恒定荷载支座，可恒定荷载支座底部安装有压力传感器，压力传感器底部设置有加载垫板，千斤顶通过信号线与千斤顶控制器相连，荷载显示器与压力传感器相连显示载荷。

所述反力架底板由优质钢材制成，其表面涂有防锈层，其中间部位的滑槽横截面呈“凸”形，滑槽两端设置有沿纵向的中空部位，反力架底板两侧端面沿纵向每隔一定距离就设置有一对长方体凸起，凸起下部安装有福马轮。

所述电动起吊装置包括起吊立柱，起吊立柱的顶端安装有吊臂，吊臂能够绕起吊立柱转动，吊臂上按照一定间隔加工有多个卡槽，起吊滑块能够在吊臂上滑动并与不同的卡槽相配合，起吊立柱的底端加工有外螺纹，通过外螺纹可拆卸的安装有定向轮，电动起吊装置都采用钢材制成，其表面涂有防锈层；起吊立柱上安装有动力装置，动力装置上的钢丝绳穿过定滑轮与吊钩相连，定滑轮安装在起吊滑块上。

所述反力加载架立柱的底部安装有长方体钢块，长方体钢块与反力架底板的滑槽构成滑动配合，长方体钢块底部安装有定向轮，反力加载架立柱通过钢垫板和螺母固定在反力架底板上。

所述下横梁的左右通过焊接固定安装有两根横梁立柱，下横梁中间部位加工有螺纹孔与反力加载架立柱的外螺纹构成螺纹传动连接，所述中横梁和上横梁的左右两端都加工有通孔，通孔直径大于横梁立柱的直径，在横梁立柱上安装有调节螺母，通过调节螺母能够调节其上部中横梁和上横梁的升降。

所述分配横梁的上端面和钢垫板的下端面中间部位沿其纵向都加工有横截面为长方形的凹槽，所述滚轴支座的中间部位沿其圆周加工有截面为长方形的环形凸起，滚轴支座的环形凸起同时与分配横梁和钢垫板的凹槽相配合定位。