[發(fā)明專利]落錘沖擊加載系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610135553.7
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105784509A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 杜國鋒;李召;聶國平;別雪夢;劉顯成;張繼承;劉向東;管文強
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G01N3/30
• 分類號: G01N3/30
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 郭曉華

技術領域

本發(fā)明屬于落錘沖擊實驗的技術領域，特別涉及一種落錘沖擊加載系統(tǒng)。

背景技術

建筑物在使用過程中除了要承受靜載外還會承受其他動荷載，例如，橋 墩受船體的撞擊等一系列的沖擊荷載，這種沖擊荷載對結構的影響比較大的。 因而研究結構構件在沖擊荷載作用下的力學性能是十分有必要的，在實驗中 為了保證結果的準確性，一般實驗結構構件會按照實際工程中的構件按一定 比例縮放，而且縮放程度不會過大。沖擊實驗機需要提供幾萬焦甚至幾十萬 焦的沖擊能量，這給設計制作實驗機帶來許多問題。第一，落錘實驗機是否 具備足夠的高度使錘頭下落后具有較大的沖擊能量，錘頭的沖擊能量是由錘 頭質(zhì)量和錘頭沖擊高度決定。第二，能否使錘頭在準確的高度自由落體，控 制錘頭下落高度可以得到結構構件在不同沖擊荷載作用下的力學性能。第三， 落錘實驗機能否對沖擊實驗數(shù)據(jù)進行采集，主要是對沖擊力和沖擊能量的檢 測。第四，落錘實驗機能否實現(xiàn)對各種不同構件進行沖擊實驗，特別是對節(jié) 點、框架，在施加軸力的同時，進行沖擊實驗。目前的實驗機較難解決以上 四個問題。

比如，某力學所沖擊實驗室內(nèi)自行研制的DHR9401落錘實驗機，實驗 機高度13.47m，落錘質(zhì)量最大200kg，該實驗機能對尺寸較小的梁、柱進 行沖擊實驗。由于落錘質(zhì)量較小，沖擊能量較小，無法破壞尺寸較大的鋼管 混凝土結構。同時無法對節(jié)點、框架進行沖擊實驗。某大學研發(fā)一種高性能 試驗機，高16m，錘頭最重可達824.2kg，可以滿足各種實驗構件所需的沖 技能量，同時利用壓電傳感器檢測錘頭沖擊力，安裝高性能攝像機觀察整個 沖擊過程。然而該實驗機只能對梁、柱進行沖擊實驗，且結構復雜，錘擊精 度差，成本較高。因此，現(xiàn)有的落錘試驗機還有很多不足，對于節(jié)點、框架 在受軸向荷載的同時進行沖擊實驗的存在技術空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供了一種落錘沖擊加載系統(tǒng)，解決 了落錘沖擊加載系統(tǒng)的沖擊精確度及沖擊破壞力度問題，能夠?qū)α骸⒅⒐?jié) 點及框架分別進行沖擊實驗，而且這種落錘沖擊加載系統(tǒng)成本較低。

本發(fā)明提供了一種落錘沖擊加載系統(tǒng)，其特征在于，包括：中空設置的 支撐架體結構以及懸設于所述支撐架體結構內(nèi)且與所述支撐架體結構滑動連 接的沖擊落錘結構，所述支撐架體結構包括固設于基礎上的格構式機架本體 以及對應所述沖擊落錘結構的相對兩側設置的一對導向柱，所述落錘結構包 括落錘本體以及對應設于落錘本體下方的柱支座，所述落錘本體的相對兩側 設有對應連接所述導向柱的滑移導軌，所述柱支座固定于基礎上。

優(yōu)選地，所述支撐架體結構還包括固接且供于加固所述導向柱的立柱支 撐，所述立柱支撐經(jīng)由多個橫撐與所述格構式機架本體相連接。

優(yōu)選地，所述落錘本體還拆卸式連接有至少一個加載板。

優(yōu)選地，還包括供于施加靜載的一對門式框架，兩個門式框架分別對向 設于所述格構式機架本體的相對兩側。

優(yōu)選地，所述門式框架包括間隔對向設置的兩個門式立柱，兩個所述門 式立柱間跨設有門式框架橫梁，所述門式框架橫梁上設有多個用于固定千斤 頂?shù)拈T式固定孔。

優(yōu)選地，還包括設于格構式機架本體一側且供于固定節(jié)點懸臂端的節(jié)點 固定柱，所述節(jié)點固定柱的底端固設于基礎上，所述節(jié)點固定柱沿所述節(jié)點 固定柱的徑向間隔排設有多個固定孔。

優(yōu)選地，所述節(jié)點固定柱高度為2M，所述固定孔等間距設置于所述節(jié) 點固定柱高度的0.8M至1.5M區(qū)段，且同一高度的所述固定孔成對設置。

優(yōu)選地，還包括設于基礎上的一對梁支座，兩個梁支座分別對向設于所 述格構式機架本體的相對兩側。

優(yōu)選地，所述梁支座具有一支座底板，所述支座底板上設有條狀滑移孔， 支撐所述梁支座的所述基礎上延伸有滑移螺栓桿，所述滑移螺栓桿與所述條 狀滑移孔滑動連接，以供調(diào)節(jié)兩個所述梁支座的間距。

優(yōu)選地，還包括分別與所述落錘連接的高度控制裝置、氣控提升裝置以 及錘頭沖擊檢測設備，所述高度控制裝置中的編碼器與所述氣控提升裝置中 的卷揚機相連。