[發明專利]一種調頻單擺激勵下的鋼混結合梁段彎曲疲勞試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 202011391285.8
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112666022B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 郭琦;張元丞;孫虎平
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N3/38
• 分類號: G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種調頻單擺激勵下的鋼混結合梁段彎曲疲勞試驗裝置，其特征在于，由底座系統(1)、中間支承系統(2)、中間傳力系統(3)、荷載傳遞系統(4)、測量系統(5)、單擺系統(6)組成，其中：

所述底座系統(1)，由大支跺(1-1)、大橫梁(1-2)、支撐梁(1-3)和支撐桿(1-4)組成，其中大橫梁(1-2)底面搭接在大支跺(1-1)上，支撐桿(1-4)下端貫穿支撐梁(1-3)用螺栓連接，并整體焊接固定于大橫梁(1-2)上；

所述中間支承系統(2)，由中支跺(2-1)、輥軸一(2-2)、輥軸二(2-3)、輥軸三(2-4)組成，其中中支跺(2-1)底端與大橫梁(1-2)的頂面用螺栓連接，輥軸一(2-2)焊接固定于中支跺(2-1)頂端，軸向與大橫梁(1-2)的長度方向垂直，鋼混結合段試驗梁(7)設置于中間支承系統上，與大橫梁(12)平行；

所述荷載傳遞系統(4)，由荷載增大系統和荷載擴散系統組成，所述荷載增大系統由吊重桿(4-1)、吊重梁(4-2)、連接杠桿(4-3)和加載杠桿(4-4)、傳力支跺(4-5)組成，其中吊重梁(4-2)、連接杠桿(4-3)、加載杠桿(4-4)通過焊接成為整體，連接杠桿(4-3)底端焊接在吊重梁(4-2)頂面，頂端焊接在加載杠桿(4-4)一端底面，傳力支跺(4-5)頂端與加載杠桿(4-4)底面用螺栓連接，吊重桿(4-1)通過吊重梁(4-2)一端預留螺孔以螺栓連接，支撐桿(1-4)通過吊重梁(4-2)另一端預留螺孔以螺栓連接，構成一組支點系統；所述荷載擴散系統由分布梁(4-6)和散力支跺(4-7)組成，分布梁(4-6)跨中位置受傳力支跺(4-5)集中荷載作用，散力支跺(4-7)頂端與分布梁(4-6)底面用螺栓連接，對稱布置于分布梁(4-6)兩端，輥軸三(2-4)焊接固定于散力支跺(4-7)底端，軸向與大橫梁(1-2)的長度方向垂直；

所述中間傳力系統(3)，由上次梁(3-1)、下次梁(3-2)和吊帶(3-3)組成，其中上次梁(3-1)置于加載杠桿(4-4)之上，下次梁(3-2)置于大橫梁(1-2)之下，上次梁(3-1)和下次梁(3-2)與試驗梁(7)垂直設置，上次梁(3-1)和下次梁(3-2)之間用吊帶(3-3)以螺栓連接，構成另一組支點系統；

所述測量系統(5)，由力傳感器(5-1)和應變傳感器(5-2)組成，其中力傳感器(5-1)布設于傳力支跺(4-5)下端，輥軸二(2-3)通過墊板焊接固定，置于力傳感器(5-1)底端；

所述單擺系統(6)，包括單擺配重系統和單擺控制系統，其中單擺配重系統由帶插銷高精度滾動軸承(6-1)、輕質銅桿(6-2)和錐形鐵塊組成(6-3)組成，帶插銷高精度滾動軸承(6-1)焊接錨固于吊重桿(4-1)上，錐形鐵塊(6-3)通過輕質銅桿(6-2)連接錨固于高精度滾動軸承(6-1)上，輕質銅桿(6-2)與高精度滾動軸承(6-1)連接處設置有小段彈簧裝置，可實現有限伸縮；所述高精度滾動軸承(6-1)內部布設導線，使得輕質銅桿(6-2)和半圓形電路控制板(6-4)可以實現連接；單擺控制系統由半圓形電路控制板(6-4)、電磁繼電器(6-5)、光電傳感器(6-6)組成，半圓形電路控制板(6-4)焊接錨固于吊重桿(4-1)上，電磁繼電器(6-5)、光電傳感器(6-6)錫焊于半圓形電路控制板(6-4)上，電磁繼電器(6-5)表面布設金屬觸點，與半圓形電路控制板(6-4)相連。

2.根據權利要求1所述調頻單擺激勵下的鋼混結合梁段彎曲疲勞試驗裝置，其特征在于，所述大支跺(1-1)采用邊長為200mm的C30混凝土立方體砌塊；所述大橫梁(1-2)與分布梁(4-6)采用單根截面尺寸為175×175mm的熱軋H型鋼；所述中支跺(4)采用20a工字鋼，下端焊接固定284×200×5mm的鋼板，上端焊接固定270×160×5mm的鋼板；所述吊重梁(4-2)、連接杠桿(4-3)、加載杠桿(4-4)、支撐梁(1-3)均采用兩根16號工字鋼，并排焊接組合構成；所述上次梁(3-1)和下次梁(3-2)采用10號工字鋼，共2根；所述2根吊帶(3-3)、支撐桿(1-4)采用精軋螺紋鋼；所述吊重杠(4-1)采用10根7絲直徑為5mm的鋼絞線螺旋纏繞組成；所有的連接螺栓均采用M20高強螺栓。