[發明專利]一種梁構件彎扭組合加載試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410532785.7
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104359754B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 陳嘯;唐荊;楊科;趙曉路;徐建中
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/26;G01N3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種梁構件彎扭試驗加載裝置，包括簡支-扭轉組合支座和組合加載部件，其特征在于，至少兩所述簡支-扭轉組合支座固定設置在基礎或地面上，用于支撐被加載測試的梁構件試樣和控制邊界條件，且所述簡支-扭轉組合支座之間具有一定的間距，所述梁構件試樣兩端分別設置至少一所述簡支-扭轉組合支座；在所述梁構件試樣的中部區域取一定長度作為彎扭測試段，在所述彎扭測試段上固設所述組合加載部件；其中，

--所述簡支-扭轉組合支座包括從下到上依次安裝在一起的固定基座、輥筒、扭轉支座和簡支支座，所述固定基座和扭轉支座之間設置若干個所述輥筒，在所述扭轉支座上安裝電子扭角儀，所述扭轉支座的下表面為弧面，所述簡支支座上方設置所述梁構件試樣的端部，且所述簡支支座和梁構件試樣的端部之間設置厚度可調整的構件墊板，所述扭轉支座的扭轉半徑通過所述梁構件試樣的截面扭轉中心；

--組合加載部件包括加載臂、分配梁和加載截面增強體，所述組合加載部件用于施加彎曲和扭轉載荷，并測量載荷與撓度值：在所述彎扭測試段兩端加載表面分別套設加載截面增強體，并在所述彎扭測試段兩端分別安裝一設置在加載截面增強體上的水平反向的加載臂，所述水平反向的加載臂的自由端之間用分配梁固定連接，在所述分配梁上安裝有壓力傳感器，且所述分配梁的中部為壓力施加點，在所述彎扭測試段的中部安裝有位移傳感器。

2.根據權利要求1所述的梁構件彎扭試驗加載裝置，其特征在于，所述組合加載部件還包括加載連桿，所述加載連桿設置在所述加載截面增強體和加載臂之間，以利用加載連桿強化固定防止加載臂變形。

3.根據權利要求1所述的梁構件彎扭試驗加載裝置，其特征在于，在所述加載臂的自由端上安裝立柱，用分配梁固定連接所述立柱。

4.根據權利要求1所述的梁構件彎扭試驗加載裝置，其特征在于，所述固定基座是一個無蓋箱體，側壁上有凹槽，用于安裝輥筒。

5.根據權利要求1所述的梁構件彎扭試驗加載裝置，其特征在于，所述輥筒由軸芯和外筒裝配組合而成，軸芯的兩端球面部分削平，安置在所述固定基座的側壁凹槽內，所述外筒可懸空自由轉動，所述外筒支撐扭轉支座，所述扭轉支座下表面呈弧面形狀，其曲率中心位于所述梁構件試樣的扭轉中心，外部焊接成形，內部空心有支撐梁。

6.根據權利要求5所述的梁構件彎扭試驗加載裝置，其特征在于，所述簡支支座為細長圓柱體，在扭轉支座上表面焊接三角鐵，用于防止圓柱體滾動。

7.一種利用權利要求1至6所述的梁構件彎扭試驗加載裝置進行梁構件彎扭試驗的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

SS1.將梁構件試樣兩端放置在扭轉-簡支組合支座上，在梁構件試樣的中部區域取一定長度作為彎扭測試段，在該彎扭測試段上固設組合加載部件；

SS2.在分配梁中部施加壓力載荷，使梁構件試樣產生彎曲，分配梁將壓力平均分配并傳遞到設置在彎扭測試段兩端部的加載臂的自由端，使彎扭測試段兩端相對反向扭轉；

SS3.利用設置在分配梁上的壓力傳感器測試壓力載荷，結合梁構件試樣的長度和加載臂長度，計算梁構件試樣的彎矩和扭矩，利用設置在彎扭測試段中部的位移傳感器測量梁構件試樣的彎曲撓度，扭轉角度通過設置在扭轉支座上的電子扭角儀測量固定基座和扭轉支座之間的相對扭轉轉角；

SS4.通過扭轉角度、彎曲撓度、壓力載荷得到梁構件試樣在彎扭組合加載下的彎矩-撓度曲線和扭矩-轉角曲線。