結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及反力架結(jié)構(gòu)工程梁柱教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng) 一、簡介： 300kN構(gòu)工程梁柱教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)主要用于力學(xué)加載試驗(yàn)和土木工程相關(guān)專業(yè)科研試驗(yàn)，可方便對墻體、混凝土梁，鋼結(jié)構(gòu)桁架等構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，也可進(jìn)行柱類、梁類、桁架類、框架類、節(jié)點(diǎn)類試驗(yàn)。普遍應(yīng)用于構(gòu)件的靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)，包括拉伸、壓縮、彎曲、低周疲勞等試驗(yàn)。采用自平衡設(shè)計(jì)理念，安裝時(shí)無需反力地槽。 可檢測試驗(yàn)內(nèi)容： u 混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力試驗(yàn) u 混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗(yàn) u 混凝土軸壓構(gòu)件承載力試驗(yàn) u 混凝土偏壓構(gòu)件承載力試驗(yàn) u 磚砌體軸壓承載力試驗(yàn) u 磚砌體受剪承載力試驗(yàn) u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件整體失穩(wěn)試驗(yàn) u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件局部失穩(wěn)試驗(yàn) u 鋼結(jié)構(gòu)偏壓構(gòu)件平面內(nèi)及平面外失穩(wěn)試驗(yàn) u 桁架承載力試驗(yàn) u 純彎梁試驗(yàn) 二、 方案描述 結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及反力架結(jié)構(gòu)工程梁柱教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)主要由自平衡門式反力架、手動(dòng)加壓泵站、分離式千斤頂、壓力傳感器、位移傳感器、角鋼焊接鋼桁架、分載粱、關(guān)節(jié)支座、萬向球鉸、力值顯示器、高壓油管、20通道數(shù)據(jù)采集儀等其它必要的附件等組成。 （一）自平衡反力架 1. 反力架主體采用裝配鋼構(gòu)形式，材料選用Q345結(jié)構(gòu)鋼。 2. 采用自平衡設(shè)計(jì)理念，無需反力地槽。可靈活安裝于普通混凝土地面， 3. 龍門架縱橫梁上布置有對稱吊耳；升降調(diào)整采用起重機(jī)吊裝方式調(diào)整； 4. 活動(dòng)梁采用鉸制螺栓固定式結(jié)構(gòu)（立柱孔配鉸），保證縱橫梁的水平精度及試驗(yàn)過程中橫梁保持鎖止不動(dòng)；龍門框架安裝在地面，采用膨脹螺栓固定。 5. 負(fù)荷傳感器安裝在油缸下端面，用于測量試驗(yàn)負(fù)荷。負(fù)荷傳感器采用高精度柱式拉壓力傳感器。 6. 設(shè)計(jì)推力300kN，過載能力130%； 7. 各連接面進(jìn)行精密機(jī)械加工，反力架整體進(jìn)行退火處理，消除殘余應(yīng)力； 8. 主要安裝面預(yù)留安裝接口及功能擴(kuò)展接口。 9. 主跨大梁采用箱型截面設(shè)計(jì)，跨中承載力300kN，撓度<l/1500； 10. 所有鋼構(gòu)件均采用Q345B 結(jié)構(gòu)鋼，符合國標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)，各連接面均進(jìn)行機(jī)加工。 11. 采用E5003～E5016 系列焊條焊接。 12. 立柱，大梁焊接角度尺寸公差±35′，焊接件線度尺寸公差±4.5mm(L<4m)，±8.0mm(L>4m)。 13. 各鋼構(gòu)件外表面進(jìn)行噴砂除銹處理后，并立即噴涂環(huán)氧富鋅底漆二遍，面漆二遍。 14. 立柱及所有梁上按模數(shù)設(shè)置的孔均采用模鉆或數(shù)控加工的方式，孔間距誤差不大于0.2mm。 15. 標(biāo)配短柱承臺2個(gè)，承臺高度500mm，承臺下端板預(yù)留與基座連接接口，承臺上端板預(yù)留與關(guān)節(jié)支座類試驗(yàn)裝置標(biāo)準(zhǔn)接口。 16. 反力架凈高度2.4m，立柱凈間距2m；加載橫梁與基座設(shè)計(jì)承載力大于300kN；橫梁截面高度不小于300mm，均布豎肋；基座頂部預(yù)留兩排安裝孔；鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆； 17. 設(shè)備總重量約3噸。 18. 為保證試驗(yàn)加載的穩(wěn)定性，特對橫梁進(jìn)行了有限分析，模擬承載300KN的承載力。 19.如果后期試驗(yàn)室建設(shè)了反力地槽，可將底部橫梁拆除，與反力地槽連接，將獲得更大的加載范圍. （二）、桁架 n 單榀角鋼焊接鋼桁架 n 桁架由角鋼焊接組成的具有三角形單元的立體空間結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度。 1、材料選用Q235B，手工焊接采用E43系列焊條; 2、簡支跨度2000mm，跨中施加集中荷載時(shí)設(shè)計(jì)最大承載力為4噸； 3、鋼桁架所有桿件均采用雙40*40角鋼焊接 4、預(yù)留與簡支梁鉸支座的連接； 5、鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆。 6、嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造，滿足科研院校的教學(xué)使用。 （三）分載粱 ? 分載梁可將承載力分布在不同的作用點(diǎn)上，可分布兩點(diǎn)加載或多點(diǎn)加載。兩點(diǎn)加載時(shí)，與試樣之間連接鉸支座，確保載荷的均布施加。該件主要承受彎矩和剪力。 ? 1.5m梁 截面尺寸不小于200mm*200mm，采用H型鋼焊接，并焊接加強(qiáng)肋板。承載力300kN,分配梁兩端含專用固定關(guān)節(jié)支座和滾動(dòng)關(guān)節(jié)支座； （四）關(guān)節(jié)支座 關(guān)節(jié)支座是將構(gòu)件連接在支承座上的裝置，對構(gòu)件形成一種約束，可沿一定的方向運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中不會背離構(gòu)件，使構(gòu)件按預(yù)計(jì)的方向運(yùn)動(dòng)。 n 300kN簡支梁梁端關(guān)節(jié)支座 1、標(biāo)配固定端關(guān)節(jié)支座1個(gè)，滑動(dòng)端關(guān)節(jié)支座1個(gè)； 2、關(guān)節(jié)支座受壓承載力300kN; （五）千斤頂 n 300kN分離式液壓千斤頂 是動(dòng)力裝置和支撐裝置分離的千斤頂，采用液壓方式，用于起重、支撐等工作。300kN加載油缸使用進(jìn)口密封件，可水平使用，也可以垂直使用。油缸尾部法蘭，活塞桿端配活動(dòng)關(guān)節(jié)連接形式，拉壓力萬向加載，拉壓力無間隙； 1、壓力300kN，行程200mm； 2、活塞桿端預(yù)留與力傳感器連接的接口； 3、標(biāo)配千斤頂與反力架的連接裝置； 結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置及反力架結(jié)構(gòu)工程梁柱教學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)
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