[實用新型]裸拱結構實驗用教具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520492521.3
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN204732064U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設計）人: 曹曉川;周兵;楊剛;寇麗飛;施尚偉;巫祖烈;何小兵
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04;G09B23/10
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本實用新型涉及橋梁結構教學領域，特別涉及一種裸拱結構實驗用教具。

背景技術

拱橋與梁式橋均屬于空間結構，其中拱橋是一種壓彎結構，即受彎又受壓，與梁式橋這種受彎結構相比，力學原理不同，拱橋在活載作用下受力比較復雜。對承受移動荷載作用的拱形橋梁來說，影響線是研究橋梁結構受力的有力工具，而實測影響線直接反應橋梁當前受力狀況，對了解拱橋的結合、內(nèi)力變化和承載能力評估有重要意義。而現(xiàn)有技術中，由于受成本和場地的限制，學生對拱橋的結構和受力分析多通過電腦教學或平面圖教學實現(xiàn)，使得學生在學習過程中不但不能直觀的對拱橋的具體結構進行真實的觀察，而且不能實地對拱橋在活載作用下的內(nèi)力變化進行數(shù)據(jù)分析，教學質量不高。

因此，需要提供一種裸拱結構實驗用教具，可使學生對裸拱的結構構造進行感性認識，并可對裸拱在活載作用下的受力特性和內(nèi)力變化有深刻的理解，從而保證教學質量，節(jié)省教學時間，提高教學效率。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型提供一種裸拱結構實驗用教具，可使學生對裸拱的結構構造進行感性認識，并可對裸拱在活載作用下的受力特性和內(nèi)力變化有深刻的理解，從而保證教學質量，節(jié)省教學時間，提高教學效率。

本實用新型的裸拱結構實驗用教具，包括裸拱仿真體和用于對仿真體不同位置施加荷載的荷載施加系統(tǒng)，所述裸拱仿真體包括拱圈和支座；所述教學裝置還包括可在不同荷載施加工況下對拱圈受力檢測的檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括應變檢測裝置和撓度檢測裝置。

進一步，沿所述拱圈的拱軸線等分設置有多個荷載加載點。

進一步，沿橋向在所述拱圈的拱腳、拱頂和拱頂與拱腳之間二分之一處截面的上緣或/和下緣上分別設置至少一個縱向應變測點。

進一步，沿橋向在所述拱圈的拱腳、拱頂和拱頂與拱腳之間二分之一處截面的下緣上分別設置至少一個撓度測點。

進一步，應變檢測裝置包括應變片和與應變片連接并用于采集數(shù)據(jù)的應變采集儀，所述應變片對應每一縱向應變測點設置一個。

進一步，撓度檢測裝置包括撓度檢測器和導讀可調(diào)并用于對撓度檢測器形成支撐的支撐架，所述撓度檢測裝置對應每一撓度測點設置一個。

進一步，荷載施加系統(tǒng)包括基座滑軌和用于施加荷載的杠桿加載裝置，所述杠桿加載裝置包括豎桿、以可在豎直平面內(nèi)轉動的方式與豎桿上端連接的橫桿和用于懸掛于橫桿上提供荷載力的加載體，所述豎桿為高度可調(diào)結構并可順橋向沿基座滑軌移動，所述橫桿上設置有可沿橫桿縱向往復移動并用于與拱圈接觸的加載頭。

進一步，加載頭包括加載頭本體和設置在加載頭本體上的測力傳感器，所述測力傳感器為應變式測力傳感器。

進一步，裸拱仿真體由有機玻璃材料制成。

本實用新型的有益效果：本實用新型的裸拱結構實驗用教具，通過裸拱仿真體，學生可對裸拱的結構構造特征有直觀的了解，另外，通過荷載施加系統(tǒng)和裸拱的受力特性的檢測系統(tǒng)，通過對裸拱在不同位置截面處加載荷載處內(nèi)力的變化進行檢測，從而測定相關截面軸力、彎矩、撓度影響線，使得學生可對裸拱在活載作用下的受力特性和內(nèi)力變化有深刻的理解，從而保證教學質量，節(jié)省教學時間，提高教學效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型的裸拱仿真體荷載施加位置示意圖；

圖3為本實用新型的荷載施加系統(tǒng)結構示意圖；

圖4為本實用新型的拱圈橫向截面示意圖；

圖5為本實用新型的拱圈的上視圖；

圖6為本實用新型的應變片在拱圈橫向上安裝狀態(tài)視圖；

圖7為本實用新型的撓度檢測器在拱圈橫向上安裝狀態(tài)視圖。

具體實施方式