一种用于结构力学实验的多功能支座的制作方法

本实用新型属于土木工程专业结构力学实验教学领域，涉及一种用于结构力学实验的多功能支座。

背景技术：

结构力学是高等院校土木工程专业的必修学科，理论教学一直以来是高等院校结构力学的主要教学方法，但随着高等教育对实验教学的重视，开展结构力学实验也成为一种势在必行的趋势。

研究对象主要是杆系结构，而将杆系结构与基础连接起来的装置称为支座。由于实际结构与基础连接的复杂性，将支座完全按照实际的连接情况进行力学分析是繁难且不必要的，因此在进行计算之前需要对其进行简化以表现其主要特点。通常，结构力学实验涉及到的支座形式有四种：固定支座、固定铰支座、可动铰支座、定向支座。

固定支座：被支承部分不发生任何移动和转动。

固定铰支座：被支承部分可以转动，不能移动。

可动铰支座：被支承部分可以转动和水平移动，不能竖向移动。

定向支座：被支承部分不能转动，但可沿着支承面方向平行滑动。

目前市场上用于结构力学实验的多功能支座很多，但基本有以下三个问题：1.大多数装置十分笨重、连接复杂，而作为教学实验装置，连接是否方便是衡量一个装置好坏的重要；2.支座刚性约束支撑的刚度不足，原因是支座上连接了过多的传感器，而传感器的刚度一定不会很大；3.支座上本应该释放的自由度方向上有较大摩擦。因此，作为结构力学实验研究中不可或缺的一部分，轻便且可靠的多功能支座装置成为了亟需考虑的问题。

本实用新型提供了一种用于结构力学实验的多功能支座，通过铰支座、滑动小车、等高垫块、杆件的多种方式的组合连接，实现了上述四种不同支座形式的灵活转换，为结构力学实验的顺利进行奠定了基础。

技术实现要素：

为提高现有支座的灵活性，使得单一支座的性能得以充分利用，本实用新型旨在提供用于一种结构力学实验的多功能支座，实现其四种不同的构造形式。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于结构力学实验的多功能支座，包括滑动小车装置、等高垫块、铰接支座、铰接杆件、刚接杆件。

所述的滑动小车装置包括底层垫板1、滑动圆轨道2a、2b、滑块3a、3b和支座转接板4。所述的底层垫板1下部通过螺栓与平台连接；所述的2个滑动圆轨道2a、2b分别通过8个螺栓安装在底层垫板1上部；所述的2个滑块3a、3b插入滑动圆轨道2a、2b中，滑块3a、3b与滑动圆轨道2a、2b通过滑块3a、3b内置的滚珠接触，能够沿滑动圆轨道2a、2b方向相对滑动；所述的支座转接板4下部通过8个螺栓与滑块3a、3b连接，支座转接板4通过6个螺栓与铰接支座6或刚接杆件8连接。

所述的等高垫块5底部通过螺栓与平台连接，上方通过6个螺栓与铰接支座6底部或刚接杆件8连接；所述刚接杆件8通过6个螺栓与等高垫块5或支座转接板4连接；所述的铰接支座6底部与等高垫块5或支座转接板4连接，铰接支座6上部通过1个插销与铰接杆件7连接，连接后，铰接杆件7与铰接支座6能够以插销为中心相对转动。

所述的结构力学实验的多功能支座，能够实现四种不同的构造，具体组合方式如下：

等高垫块5底部安装在平台上，等高垫块5上部通与刚接杆件8连接，形成固定支座。

等高垫块5底部安装在平台上，等高垫块5上部与铰接支座6底部连接，铰接支座6上部通过1个插销与铰接杆件7连接，铰接杆件7与铰接支座6能够以插销为中心相对转动，形成固定铰支座。

滑动小车装置底部安装在平台上，上部与铰接支座6底部连接，铰接支座6上部通过1个插销与铰接杆件7连接，铰接杆件7与铰接支座6能够以插销为中心相对转动，形成可动铰支座。

滑动小车装置底部安装在平台上，上部与刚接杆件8连接，形成定向支座。

本实用新型的有益效果是：根据实验内容的需要，通过滑动小车装置、等高垫块、铰接支座、铰接杆件、刚接杆件间不同方式的组合连接，实现四种不同支座形式的灵活转换，安装、拆卸方便、受力可靠。

附图说明

图1是滑动小车装置正视构造图。

图2是滑动小车装置俯视构造图。

图3是支座转接板俯视构造图。

图4是等高垫块正视构造图。

图5是等高垫块俯视构造图。

图6是铰接支座正视构造图。

图7是铰接支座俯视构造图。

图8是铰接杆件构造图。

图9是刚接杆件构造图。

图10是固定支座组装图。

图11是固定铰支座组装图。

图12是可动铰支座组装图。

图13是定向支座组装图。

图中：1底层垫板；2a、2b滑动圆轨道；3a、3b滑块；4支座转接板；5等高垫块；6铰接支座；7铰接杆件；8刚接杆件。

具体实施方式

本实用新型能通过一种多功能支座有效实现四种不同支座形式，下面结合附图和实施实例对本实用新型的实施方式做进一步说明。

一种用于结构力学实验的多功能支座，包括滑动小车装置、等高垫块、铰接支座、铰接杆件、刚接杆件。

所述的滑动小车装置包括底层垫板1、滑动圆轨道2a、2b、滑块3a、3b和支座转接板4。所述的底层垫板1下部通过螺栓与平台连接；所述的2个滑动圆轨道2a、2b分别通过8个螺栓安装在底层垫板1上部；所述的2个滑块3a、3b插入滑动圆轨道2a、2b中，滑块3a、3b与滑动圆轨道2a、2b通过滑块3a、3b内置的滚珠接触，能够沿滑动圆轨道2a、2b方向相对滑动；所述的支座转接板4下部通过8个螺栓与滑块3a、3b连接，支座转接板4通过6个螺栓与铰接支座6或刚接杆件8连接。

所述的等高垫块5底部通过螺栓与平台连接，上方通过6个螺栓与铰接支座6底部或刚接杆件8连接；所述刚接杆件8通过6个螺栓与等高垫块5或支座转接板4连接；所述的铰接支座6底部与等高垫块5或支座转接板4连接，铰接支座6上部通过1个插销与铰接杆件7连接，连接后，铰接杆件7与铰接支座6能够以插销为中心相对转动。

所述的结构力学实验的多功能支座，能够实现四种不同的构造，具体组合方式如下：

固定支座：如图10所示，等高垫块5底部通过4个螺栓与平台连接，等高垫块5上部通过6个螺栓与刚接杆件8连接，形成固定支座。

固定铰支座：如图11所示，等高垫块5底部通过4个螺栓与平台连接，等高垫块5上部可通过6个螺栓与铰接支座6底部连接，铰接支座6上部可通过1个插销与铰接杆件7连接，形成固定铰支座。

可动铰支座：如图12所示，滑动小车装置底部通过2个螺栓与平台连接，滑动小车装置上部可通过6个螺栓与铰接支座6底部连接，铰接支座6上部可通过1个插销与铰接杆件7连接，铰接杆件7与铰接支座6能够以插销为中心相对转动形成可动铰支座。

定向支座：如图13所示，滑动小车装置底部通过2个螺栓与平台连接，滑动小车装置上部可通过6个螺栓与刚接杆件8连接，形成定向支座。