專利名稱:一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,特別涉及了該加載系統(tǒng)的拉力損失機(jī)理及減少拉力損失的方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的分配梁加載體系在空間結(jié)構(gòu)特別是在網(wǎng)架中的應(yīng)用,是分配梁加載體系進(jìn)行上弦節(jié)點(diǎn)加載,既如圖1所示,傳統(tǒng)加載體系是用一個(gè)或幾個(gè)千斤頂施加豎向力,通過杠桿原理一分為二,二分為四,四分為八,八分為十六,……。它存在著一個(gè)嚴(yán)重缺陷,加載節(jié)點(diǎn)必須為2m×2n個(gè)。如有(2m+1)*2n個(gè)或(2m+1)(2n+1)個(gè)加載節(jié)點(diǎn),則無(wú)法利用該加載系統(tǒng)。如圖2所示,這是一個(gè)預(yù)應(yīng)力網(wǎng)架模型,網(wǎng)格數(shù)是6*6的四角維網(wǎng)架,按傳統(tǒng)的網(wǎng)架上弦加載點(diǎn)是5×5個(gè),因此,傳統(tǒng)的加載方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)上弦節(jié)點(diǎn)加載。作為一種變通方案[1],對(duì)下弦節(jié)點(diǎn)加載。如圖3所示,可以反映該結(jié)構(gòu)模型的鋼度。但是,實(shí)際載荷一般作用于網(wǎng)架上弦節(jié)點(diǎn),圖3的加載實(shí)驗(yàn)結(jié)果,不能真實(shí)反映該結(jié)構(gòu)的承載能力。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,它不受加載節(jié)點(diǎn)限制,實(shí)用性強(qiáng)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是在分配梁加載體中的上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定連接有滑輪,上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定的滑輪通過繩索連接,兩個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)上固定的滑輪與地面上固定的滑輪構(gòu)成一組,繩索兩端有加載體。
所述的分配梁加載體是兩端有支柱的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
所述滑輪是滾動(dòng)軸承式滑輪。
所述的固定在地面上的滑輪是滑輪組,滑輪組有2個(gè)滑輪。
所述的加載系統(tǒng)滑輪組的繩索上連接有力傳感器。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是 本實(shí)用新型是根據(jù)張緊的繩索拉力近似處處相等和定滑輪可改變力的方向,但不改變力大小的原理設(shè)計(jì)的。它與已知技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、已知技術(shù)加載節(jié)點(diǎn)必須為2m×2n個(gè),某些情況下,不能對(duì)上弦節(jié)點(diǎn)加載。而本實(shí)用新型不受加載節(jié)點(diǎn)限制,保證實(shí)現(xiàn)上弦節(jié)點(diǎn)加載。
2、傳統(tǒng)式加載分配梁分層設(shè)置,加載點(diǎn)較多時(shí),對(duì)下部?jī)艨沼邢喈?dāng)高要求。而本實(shí)用新型對(duì)下部?jī)艨找蟛桓?,以能放置滑輪和繩索為宜。
3、傳統(tǒng)式加載模型“量身定做”缺乏通用性。本實(shí)用新型加載滑輪,繩索可多次重復(fù)性使用,(在保證加載要求的前提下)。
4、傳統(tǒng)是鋼梁組成造價(jià)高。而本實(shí)用新型滑輪和繩索組成,成本低。
5、傳統(tǒng)式荷載級(jí)差很小時(shí),難以控制。本實(shí)用新型不受荷載級(jí)差影響,準(zhǔn)確控制。
6、傳統(tǒng)式加載體系受節(jié)點(diǎn)撓度大小不均的影響,雖可人工干預(yù),但操作麻煩且僅限于小模型。而本實(shí)用新型不受影響。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步說明。
圖1是已知傳統(tǒng)的分配加載體系。
圖2是試驗(yàn)網(wǎng)架模型。
圖3是傳統(tǒng)的對(duì)下弦節(jié)點(diǎn)加載的分配體系。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖中1、分配梁;2、千斤頂;3、滑輪;4、繩索。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖,它的分配梁加載體系是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)兩端有支撐立柱,加載系統(tǒng)是在分配梁加載體中的五個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)上連接有五個(gè)滑輪,它們分別與地面上對(duì)應(yīng)的四個(gè)固定滑輪通過繩索連接,兩個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)上固定的滑輪與地面上一固定滑輪體構(gòu)成一組,繩索兩端可連接加載體。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖,它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同,只是與上接點(diǎn)對(duì)應(yīng)地面上的滑輪體是兩個(gè)滑輪。既上弦節(jié)點(diǎn)上連接的五個(gè)滑輪,它們分別與地面上對(duì)應(yīng)的八個(gè)固定滑輪通過繩索連接。
實(shí)施例1和實(shí)施例2在承載力試驗(yàn)時(shí),均是在繩索的兩端同時(shí)加載配重,繩索的拉力更多地以豎向力形式作用于上弦節(jié)點(diǎn),減少了拉力損失。
圖5的實(shí)施例2地面上是8個(gè)定滑輪,繩索與水平地面垂直,可以使繩索的拉力更多地以豎向力給上弦節(jié)點(diǎn)加載。
圖4的實(shí)施例1地面上是4個(gè)定滑輪,繩索與水平地面不垂直,但對(duì)加載系統(tǒng)的拉力損失機(jī)理更為有利。如果不考慮拉力損失機(jī)理,兩個(gè)方案都能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)加載點(diǎn)受力相同。
本實(shí)用新型的加載系統(tǒng)所存在著拉力損失問題,繩索繞過滑輪運(yùn)動(dòng)時(shí),要克服兩種阻力一種是繩索內(nèi)的僵性阻力;另一種是滑輪軸承的磨擦阻力,(對(duì)無(wú)軸承滑輪而言,是滑輪內(nèi)壁與銷軸的摩擦阻力)。這兩種阻力導(dǎo)致繩索拉力不能100%地被滑輪傳遞。根據(jù)張緊的繩索拉力近似處處相等和定滑輪可改變力的方向,但不改變力大小的原理,如果用滾動(dòng)軸承式滑輪和選擇自身僵性不強(qiáng)的軟繩索,如鋼索、麻繩等組合而成的新型加載系統(tǒng)拉力損失可以忽略不計(jì)。
權(quán)利要求1.一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是在分配梁加載體中的上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定連接有滑輪,上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定的滑輪通過繩索連接,兩個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)上固定的滑輪與地面上固定的滑輪構(gòu)成一組,繩索兩端有加載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是所述的分配梁加載體是兩端有支柱的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是所述滑輪是滾動(dòng)軸承式滑輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是所述的固定在地面上的滑輪是滑輪組,滑輪組有2個(gè)滑輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,其特征是所述的加載系統(tǒng)滑輪組的繩索上連接有力傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,特別涉及了該加載系統(tǒng)的拉力損失機(jī)理及減少拉力損失的方法,其特征是在分配梁加載體中的上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定連接有滑輪,上弦節(jié)點(diǎn)與地面上分別固定的滑輪通過繩索連接,兩個(gè)上弦節(jié)點(diǎn)上固定的滑輪與地面上固定的滑輪構(gòu)成一組,繩索兩端有加載體。所述的分配梁加載體是兩端有支柱的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。所述滑輪是滾動(dòng)軸承式滑輪。這種適用于空間結(jié)構(gòu)豎向承載力試驗(yàn)的加載裝置,它不受加載節(jié)點(diǎn)限制,實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G01N3/08GK2630834SQ0321878
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月26日
發(fā)明者郝際平, 陳東兆 申請(qǐng)人:郝際平, 陳東兆