[发明专利]球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量装置及测量方法

权利要求书

1.球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量装置，其特征在于：包括若干测点装置，测点装置包括刚性底座、刚性支撑、平板及弹性皮筋，刚性底座与轴心受压构件的横截面的曲线形状尺寸吻合，刚性底座两侧设有挂钩或挂板，弹性皮筋沿横截面周长方向缠绕轴心受压构件，并与刚性底座两侧的挂钩或挂板连接；刚性支撑连接刚性底座和平板，刚性支撑一端垂直连接于底座中线，另一端垂直连接平板中线；平板连接挠度测量仪器；其中，横截面各向同性轴心受压构件为横截面的尺寸、形状及材质以过横截面形心的任意轴线为中心轴均满足轴对称和中心对称的特性的构件。

2.根据权利要求1所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量装置，其特征在于：在轴心受压构件沿纵向确定的各测点所在的横截面上，确定另一个测点与该横截面上已确定的测点互相垂直，每个横截面上的两个测点分别与横截面形心相连得到的两条直线满足平面正交关系。

3.根据权利要求2所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量装置，其特征在于：刚性支撑与测点处的法线同向，平板与测点处的切线平行，挠度测量仪器测量的侧向挠度方向与刚性支撑平行。

4.根据权利要求1-3之一所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量装置，其特征在于：轴心受压构件为横截面各向同性的柱体。

5.球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：在轴心受压构件纵向上确定若干侧向挠度的测点，根据各测点所在横截面的曲线形状和尺寸，制作相应的半刚性固定的测点装置；在纵向各测点所在的横截面上，确定另一个测点与该横截面上已确定的测点互相垂直，完成相应测点装置的半刚性固定及挠度测量仪器的架设；测得轴心受压构件各测点处横截面上两个相互垂直的共点侧向挠度，根据矢量运算的正交分解法，计算轴心受压构件纵向上确定的各测点处弯曲变形的侧向挠度的大小和方向；其中，横截面各向同性轴心受压构件为横截面的尺寸、形状及材质以过横截面形心的任意轴线为中心轴均满足轴对称和中心对称的特性的构件。

6.根据权利要求5所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量方法，其特征在于：测点装置包括刚性底座、刚性支撑、平板及弹性皮筋，刚性底座与轴心受压构件的横截面的曲线形状尺寸吻合，刚性底座两侧设有挂钩或挂板；刚性支撑连接刚性底座和平板，刚性支撑一端垂直连接于底座中线，另一端垂直连接平板中线，平板连接挠度测量仪器；弹性皮筋沿横截面周长方向缠绕轴心受压构件，并与刚性底座两侧的挂钩或挂板连接，实现测点装置的半刚性固定。

7.根据权利要求5或6所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量方法，其特征在于：测点装置采用与轴心受压构件外表面紧密贴合的刚性底座进行定位，并借助弹性皮筋缠绕轴心受压构件实现半刚性固定。

8.根据权利要求5或6所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量方法，其特征在于：每个横截面上的两个测点分别与横截面的形心相连得到的两条直线满足平面正交关系。

9.根据权利要求6所述的球铰加载横截面各向同性轴心受压构件侧向挠度的测量方法，其特征在于：相互垂直的两个测点确定后，测点装置定位时，刚性支撑与测点处的法线同向，平板与测点处的切线平行，是保证测得的两个侧向挠度满足平面正交、共点的前提；架设挠度测量仪器时，测量仪器测量的侧向挠度方向与刚性支撑平行，以实现测得的两个侧向挠度相互正交，且二者的垂足与横截面形心重合。