專利名稱：：簡支梁活載試驗機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型是涉及一種室內(nèi)試驗?zāi)M裝置，具體是涉及一種為簡支橋梁、吊車梁活載設(shè)計和試驗提供的室內(nèi)試驗?zāi)M裝置簡支梁活載試驗機。二、
背景技術(shù)：
(現(xiàn)有技術(shù))公路橋梁、工業(yè)廠房的電動行車除自重、風(fēng)載等外，主要承受車輛行駛或吊重的移動載荷，即活載。因此對公路橋梁或吊車梁進行活載設(shè)計和試驗非常重要。目前對橋梁沖擊系數(shù)的研究，大多是理論計算與分析[1];即使是試驗也基本是局限于橋梁原型的檢測[2]，至今未發(fā)現(xiàn)有室內(nèi)試驗的實例[3][4][5]。三、
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于為簡支橋梁、吊車梁活載設(shè)計和試驗而提供的室內(nèi)試驗?zāi)M裝置一簡支梁活載試驗機。本實用新型的目的是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種簡支梁活載試驗機，其特征在于該試驗機由機架部分、車載行走機構(gòu)及測控系統(tǒng)所構(gòu)成，其中機架(1)用鋼板焊接，兩端和中間的基部分別鉚接在三角底座上，車載行走機構(gòu)由載重小車(5)、砝碼(6)、導(dǎo)向輪(11)、巻繞機構(gòu)(2)和牽引鋼索(10)所組成；其中載重小車(5)放置在試驗梁(14)上，砝碼(6)分別放置在載重小車(5)的兩側(cè)面上，二根牽引鋼索(10)的一端分別與巻繞機構(gòu)(2)連接，另一端連接在載重小車(5)上部兩側(cè)的圓環(huán)上，導(dǎo)向輪(11)安裝在載重小車(5)下部的兩側(cè)面上；測控系統(tǒng)由計數(shù)傳感器(15)、測速傳感器(8)、測速盤(7)、減速箱(3)、直流電機(4)和控制柜(9)所組成，其中直流電機(4)與巻繞機構(gòu)(2)和測速盤(7)相連接、測速傳感器(8)安裝在測速盤(7)的下部，控制柜(9)安裝在機架(1)的右側(cè)面上，減速箱(3)置于巻繞機構(gòu)(2)旁，計數(shù)傳感器(15)安裝在鋼片條的一端，鋼片條的另一端固定在機架(1)上。上述的活載試驗機，其特征在于所述的載重小車(5)上部底面與試驗梁(14)之間裝有2個橡膠滾輪，滾輪兩端連接在載重小車(5)的兩側(cè)面上，通過牽引鋼索(10)的拉動，載重小車(5)可在試驗梁(14)上左右移動。上述的活載試驗機，其特征在于所述的試驗梁(14)的兩端下部放置在可調(diào)節(jié)支承座(12)上，可調(diào)節(jié)支承座(12)固定在承座底座(13)上。簡支梁活載試驗機的工作原理載重小車5的運動由控制柜和巻繞機構(gòu)2通過牽引鋼索10來完成，小車5在行走時，小車底部的安全導(dǎo)向輪ll保證小車沿同一軌跡往復(fù)運動，計數(shù)傳感器15記錄往復(fù)行走次數(shù)，測速傳感器8測定行走速度，并且行車速度可以隨機調(diào)節(jié)，隨機測定。通過增減砝碼6，可以改變車載重量，從而改變簡支試驗梁14承受的荷載大小。在簡支試驗梁14下部試驗機平臺上通過磁性表座可以安裝若干位移傳感器，用于量測車載作用下簡支試驗梁14的撓度的變化。還可以在簡支試驗梁橋面中部放置不同厚度的鐵片，檢驗簡支試驗梁橋面在不同平整度工況下，其荷載與跨中撓度的關(guān)系變化。簡支梁沖擊系數(shù)的測定方法一般工業(yè)廠房的電動行車、橋梁的車載都涉及到活載作用下動力效應(yīng)的計算問題。本試驗分別采用電動車對簡支梁橋面上實施靜荷載和活載的作用，測定出簡支梁跨中靜撓度和活載(動)撓度的最大值，以此進行其沖擊系數(shù)的計算。沖擊系數(shù)定義為最大動態(tài)位移和最大靜態(tài)位移之比<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>或動態(tài)增量<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>—-當(dāng)車載過橋時簡支梁跨中撓度的峰值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>—-為同一車載靜力作用時簡支梁跨中撓度的最大值有益效果簡支梁活載試驗機研制成功，為簡支橋梁、吊車梁活載設(shè)計和試驗提供了室內(nèi)試驗?zāi)M裝置和測試手段，填補了空白。圖1:簡支梁活載試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:簡支梁活載試驗機的側(cè)視圖；圖3:簡支梁活載試驗機的俯視圖；附圖標(biāo)記1機架2巻繞機構(gòu)3減速箱4直流電機5載重小車6砝碼7測速盤8測速傳感器9控制柜10牽引鋼索11導(dǎo)向輪12可調(diào)節(jié)支承座13承座底座14試驗梁15計數(shù)傳感器。五具體實施方式實施例1本實用新型簡支梁活載機結(jié)合附圖，進一步加以說明試驗機機架的外形尺寸為4500mmX780咖X1400mm,可容試件長度2010mm，總重量1200kg，用鋼板焊接制成，機架兩端基部鉚接載鋼制三角底座上，載重小車用鋼質(zhì)材料制成，呈""形，重200kg，兩側(cè)面上放置鋼質(zhì)砝碼，每塊重25kg，兩側(cè)放置砝碼數(shù)量相等，小車擱置在試驗梁上，小車與試驗梁之間裝有滑輪8個，小車下部兩側(cè)各裝有4個導(dǎo)向輪，小車前后輪軸距為400ram，二根牽引鋼索的一端連接在巻繞機構(gòu)上，另一端連接在載重小車上部兩側(cè)面的圓環(huán)上，小車在試驗梁上的有效行走長度為2000mm，小車速度調(diào)節(jié)范圍5cm/s-35cm/s,直流電機與巻繞機構(gòu)和測速盤相連接，牽引電動功率為75(k，220v，測速傳感器安裝在測速盤的下部，控制柜安裝在機架的右側(cè)面上，減速箱安裝在巻繞結(jié)構(gòu)旁，二個計數(shù)傳感器分別安裝在長條鋼片的前端部，鋼片的另一端固定在機架上。試驗梁為鋼筋混凝土梁，其尺寸長X寬X高為2000扁X300mraX400國，梁的兩端分別放置在鋼制的可調(diào)節(jié)支承座上，該支承座再固定在承座底座上，可調(diào)節(jié)支承座用于調(diào)節(jié)試驗梁的水平位置。實施例2GFRP加固鋼筋混凝土簡支梁沖擊系數(shù)試驗活載試驗機研制完成后，先后完成鋼筋混凝土簡支梁、鋼結(jié)構(gòu)簡支梁、木結(jié)構(gòu)簡支梁、FRP加固鋼筋混凝土簡支梁等10余項沖擊系數(shù)的試驗研究。為節(jié)約篇幅，這里僅簡略介紹GFRP加固鋼筋混凝土簡支梁沖擊系數(shù)的試驗研究情況作為代表。1試驗?zāi)康挠衫碚撚嬎惴治龊挽o載試驗證明，玻璃纖維布(GFRP)加固鋼筋混凝土簡支梁可以提高其承載力。由于GFRP加固使鋼筋混凝土簡支梁的剛度提高，必然會改變簡支梁的自振頻率，造成其沖擊系數(shù)的改變。通過沖擊系數(shù)的試驗研究，探索GFRP加固鋼筋混凝土簡支梁動力性能的變化規(guī)律。2GFRP粘貼方式本次試驗中120cm長的GFRP粘貼在鋼筋混凝土簡支梁底面中部，考慮不同的GFRP粘貼方式對加固效果的不同影響將分三種情況①粘貼一層一條的GFRP(—條寬12cm);②粘貼一層兩條的GFRP(每條寬6cm，兩條共計寬12cm);③粘貼一層三條的GFRP(每條寬4cm，三條共計寬12cm)。本次試驗的加固區(qū)域為做靜力試驗時的純彎矩處，考慮需要錨固及其他因素，其GFRP的長度取120cm。另外在中間的純彎矩邊緣處(2m簡支梁離中點40cm處)采用玻璃纖維U型箍。其箍的寬度為10cm，粘貼高度為梁的截面高度。3試驗方案為研究GFRP加固鋼筋混凝土簡支梁的沖擊系數(shù)的變化對其進行活載試驗，主要測定簡支梁在不同活載重量作用下、不同平整度及不同速度條件下的跨中撓度。其中又分為跨中集中荷載作用下的跨中撓度和活載作用下的跨中最大撓度。在簡支梁底面等間隔布置的7個傳感器。在試驗中，活載分為四級，依次為2150KN、2650KN、3150KN、3650KN;每一級活載做0.12m/s和0.17m/s兩個速度下的沖擊系數(shù)試驗，每個速度下再分為梁表面平整與不平整兩種情況。不平整情況的處理辦法分為在梁的跨中放置一個墊片和兩個墊片兩種。放置兩個墊片時，其間距為10cm。每個墊片的厚度為1.36ram，寬度為44.70腦。4試驗結(jié)果及分析分別進行了未加固、力卩1層1條、力IU層2條、力IU層3條GFRP等4種工況的鋼筋混凝土簡支梁沖擊系數(shù)試驗，每種工況做2次平行試驗，取其平均值。見表l。表1GFRP加固鋼筋混凝土簡支梁的沖擊系數(shù)對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表1可以看出，鋼筋混凝土簡支梁沖擊系數(shù)不僅與梁表面的平整度有關(guān)，而且與活載的重量及行使速度有關(guān)。GFRP加固后鋼筋混凝土簡支梁的沖擊系數(shù)的改變并不明顯。權(quán)利要求1、一種簡支梁活載試驗機，其特征在于該試驗機由機架部分、車載行走機構(gòu)及測控系統(tǒng)所構(gòu)成，其中機架(1)用鋼板焊接，兩端和中間的基部分別鉚接在三角底座上，車載行走機構(gòu)由載重小車(5)、砝碼(6)、導(dǎo)向輪(11)、卷繞機構(gòu)(2)和牽引鋼索(10)所組成；其中載重小車(5)放置在試驗梁(14)上，砝碼(6)分別放置在載重小車(5)的兩側(cè)面上，二根牽引鋼索(10)的一端分別與卷繞機構(gòu)(2)連接，另一端連接在載重小車(5)上部兩側(cè)的圓環(huán)上，導(dǎo)向輪(11)安裝在載重小車(5)下部的兩側(cè)面上；測控系統(tǒng)由計數(shù)傳感器(15)、測速傳感器(8)、測速盤(7)、減速箱(3)、直流電機(4)和控制柜(9)所組成，其中直流電機(4)與卷繞機構(gòu)(2)和測速盤(7)相連接、測速傳感器(8)安裝在測速盤(7)的下部，控制柜(9)安裝在機架(1)的右側(cè)面上，減速箱(3)置于卷繞機構(gòu)(2)旁，計數(shù)傳感器(15)安裝在鋼片條的一端，鋼片條的另一端固定在機架(1)上。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的活載試驗機，其特征在于所述的載重小車(5)上部底面與試驗梁(14)之間裝有2個滾輪，滾輪兩端連接在載重小車(5)的兩側(cè)面上，通過牽引鋼索(10)的拉動，載重小車(5)可在試驗梁(14)左右移動。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的活載試驗機，其特征在于所述的試驗梁(14)的兩端下部放置在可調(diào)節(jié)支承座(12)上，可調(diào)節(jié)支承座(12)固定在承座底座(13)上。專利摘要本實用新型為一種簡支梁活載試驗機，它是由機架部分，車載行走機構(gòu)和測控系統(tǒng)所構(gòu)成，其中機架用鋼板焊接，兩端和中間的基部分別鉚接在三角底座上，行走機構(gòu)由載重小車、砝碼、導(dǎo)向輪、卷繞機構(gòu)和牽引鋼索所組成；測控系統(tǒng)由計數(shù)傳感器、測速傳感器、測速盤、減速箱、直流電機和控制框所組成，鋼筋混凝土試驗梁的兩端放置在可調(diào)節(jié)支承座上，兩支承座再固定在承座底座上，試驗時，先調(diào)節(jié)支承座將試驗梁調(diào)至水平，載重小車置于試驗梁上，通過加載砝碼，給試驗梁加載負(fù)荷，經(jīng)測控系統(tǒng)可測量不同車載負(fù)荷，不同行車速度下試驗梁撓度變化。文檔編號G01M5/00GK201177551SQ200820033039公開日2009年1月7日申請日期2008年3月19日優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日發(fā)明者張大中,朱華平,李國芬申請人:南京林業(yè)大學(xué)