一种拉压实验装置的制作方法

本发明涉及一种拉压实验装置，属于实验技术领域。

背景技术：

近几年来，随着国民经济的不断发展，我国基础设施建设取得了蓬勃发展，呈现出“更高”、“更快”、“更长”、“更大”等特点，与此同时，对构件承载力、刚度、延性等指标提出了更高的要求，从而触发了科研人员对构件形式的不断创新。

静载试验是对所研发产品承载性能检验的常用方法，是保证施工质量及安全运维的重要技术手段。当前，对试件进行轴向拉压试验通常采用立式加载试验装置，采用该类试验装置对试件进行安装时，对试验的使用空间要求较高，虽然其可根据试件长短自由调节加载架，但当试件截面形式及长细比较大时，无论是对试件的安装亦或是拆卸均存在较大的危险性，严重者可造成试验人员伤亡。此外，现有的试验装置主要以轴压试验为主，若对试件进行轴向拉伸试验，则需另外加工辅助装置，不具备通用性。而且在对试件进行加载过程中需对装置本身进行固定，不能够实现自平衡状态，对地基承载能力及沉降控制要求较高，势必造成成本的增加。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种拉压实验装置，解决现有技术中轴向拉压实验使用空间要求高、通用性差、无法实现自平衡状态的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种拉压实验装置，其包括装置主架、布设于装置主架上的加压机构、拉伸机构、移动横梁以及定位找平机构；所述加压机构用于对试件进行加压实验；所述拉伸机构用于对试件进行拉伸实验；所述移动横梁用于对不同长度的试件调整与装置主架的相对位置；所述定位找平机构用于对装置主架和试件的定位找平。

进一步的，所述装置主架包括框架梁和固定横梁，所述固定横梁固接于所述框架梁的一端，用于支撑加压机构，所述框架梁的另一端设有移动横梁，所述移动横梁与框架梁通过螺栓螺接。

进一步的，所述框架梁靠移动横梁一侧设有若干沿水平方向排布的第一螺纹孔，所述移动横梁上设有与第一螺纹孔相对应的第二螺纹孔。

进一步的，所述加压机构包括第一千斤顶，所述第一千斤顶的一端与固定横梁相抵靠，另一端与加载梁相抵靠。

进一步的，所述拉伸机构包括牛腿件和第二千斤顶，所述牛腿件固接于框架梁内侧，用于支撑第二千斤顶，所述第二千斤顶的一端与牛腿件相抵靠，另一端与加载梁固连，所述加载梁通过第一千斤顶与第二千斤顶对试件施加不同的载荷。

进一步的，所述定位找平机构包括反力架支架和试件支架，所述反力架支架放置于所述装置主架的底部，用于对装置主架进行支撑和定位找平；所述试件支架竖直放置于所述试件的两端，用于对试件进行支撑和定位找平。

进一步的，所述试件的两端分别固接有第一加载端和第二加载端，所述第一加载端通过第一螺杆与移动横梁螺接，所述第二加载端通过第二螺杆与加载梁螺接。

进一步的，所述框架梁上还固设有用以降低框架梁外变形的稳定支撑。

进一步的，所述稳定支撑包括第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆与框架梁的上底面可拆卸连接，所述第二支撑杆与框架梁的下底面固接。

进一步的，所述框架梁、固定横梁、移动横梁和加载梁的截面形式均采用双腹板h型钢，所述牛腿件采用变截面双腹板h型钢。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

移动横梁与框架梁的一端可移动拆卸链接，能够根据试件的长度调节与框架梁之间的相对位置，适应不同长度试件的加载；

加载梁的一端与第一千斤顶固连，通过第一千斤顶施加的压力能够使加载梁对试件进行加压实验，另一端与第二千斤顶固连，通过第二千斤顶施加的压力能够使加载梁对试件进行拉伸实验，显著提高了通用性能；

反力架支架放置于装置主架的底部，能够对框架梁板进行支撑，便于试件的安装以及实验过程的检测，试件支架放置于试件的两端，对试件采用卧式加载的方式，有效节省了实验空间，反力架支架与试件支架的配合能够使拉压实验装置实现自平衡状态，降低了使用成本；

第一支撑杆与框架梁的上底面可拆卸连接，在便于试件安装的同时有效降低了框架梁的外变形，第二支撑杆固接于框架梁的下底面，有效增强了框架梁的机械强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种拉压实验装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种拉压实验装置的平面布置图；

图3为本发明实施例提供的一种拉压实验装置的a-a剖面图；

图4为本发明实施例提供的一种拉压实验装置的b-b剖面图；

图5为本发明实施例提供的一种拉压实验装置拉伸实验装置图；

图6为本发明实施例提供的一种拉压实验装置加压实验装置图；

图中：1、第一加载端；2、第一螺纹孔；3、试件；4、第一支撑杆；5、框架梁；6、牛腿件；7、第二千斤顶；8、加载梁；9、固定横梁；10、第一千斤顶；11、第二加载端；12、反力架支架；13、试件支架；14、螺栓；15、移动横梁；16、第二支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所述，一种拉压实验装置，其包括装置主架、安装于装置主架上的加压机构、拉伸机构、移动横梁15以及定位找平机构；

装置主架包括框架梁5和固定梁，框架梁5的一端内侧焊接有固定横梁9，用于支撑加压机构，框架梁5的另一端内侧设有若干个沿水平方向排布的第一螺纹孔2，移动横梁15上设有与第一螺纹孔2相对应的第二螺纹孔，在对不同的试件3进行加载时，可根据试件3的长度调节移动横梁15与框架梁5的相对位置，在用螺栓14将移动横梁15与框架梁5固定连接。

加压机构用于对试件3进行加压实验，其包括第一千斤顶10，第一千斤顶10位于加载梁8与固定横梁9的中部位置，第一千斤顶10的一端抵靠于固定横梁9上，另一端抵靠于加载梁8的右侧，在对试件3进行加压时，第一千斤顶10的一端顶向固定横梁9，另一端对加载梁8施加压力，压力通过加载梁8传递到试件3的一端，对试件3进行加压。

拉伸机构用于对试件3进行拉伸实验，其包括牛腿件6和第二千斤顶7，牛腿件6设有两个，分别焊接于框架梁5靠固定横梁9一端的内侧，用于支撑第二千斤顶7，第二千斤顶7设有两个，与牛腿件6相对应，第二千斤顶7的一端抵靠于牛腿件6上，另一端固接于加载梁8的左侧，在对试件3进行拉伸时，第二千斤顶7的一端顶向牛腿件6，另一端对加载梁8施加压力，压力通过加载梁8传递到试件3的一端，对试件3进行拉伸。

如图5和图6所示，若对试件3进行拉伸实验，可将第一千斤顶10移除，同样的，若对试件3进行加压实验，可将第二千斤顶7移除，第一千斤顶10和第二千斤顶7根据实验的需求对试件3进行加压、拉伸，显著的提高了拉压实验装置的通用性。

定位找平机构用于对装置主架和试件3的定位找平，其包括反力架支架12和试件支架13，反力架支架12放置于装置主架的底部，能够对框架梁5板进行支撑和定位找平，便于试件3的安装以及实验过程的检测，试件支架13放置于试件3的底部两端，便于对试件3进行支撑和定位找平，通过对试件3采用卧式加载的方式，有效节省了实验空间，反力架支架12与试件3支架13的配合能够使拉压实验装置实现自平衡状态，降低了使用成本。

一种实施例，反力架支架12设有四个支撑脚，分别固接于框架梁5的四角处，四个支撑脚竖直设置，能够实现对框架梁5支撑和定位找平；试件支架13为两个四棱柱支撑，两四棱柱支撑相对设置，分别竖直放置于试件3的两端，用于对试件3支撑和定位找平，防止试件3在重力作用下变形过大。

试件3的一端安装有第一加载端1，另一端安装有第二加载端11，第一加载端1通过第一螺杆与移动横梁15螺接，第二加载端11通过第二螺杆与加载梁8螺接，有利于对移动横梁15和加载梁8的翼缘进行保护，防止在受拉过程中发生严重变形。

框架上还固接有用于降低框架梁5外变形的稳定支撑。

一种实施例，稳定支撑包括第一支撑杆4和第二支撑杆16，第一支撑杆4与第二支撑杆16为长条形，第一支撑杆4横向布设于框架梁5的上底面，与框架梁5通过螺栓14连接，第二支撑杆16横向布设于框架梁5的下底面，与框架梁5焊接。具体的，在对试件3进行安装加载时可对第一支撑杆4进行拆除，在完成对试件3的安装后利用螺栓14将第一支撑杆4与框架梁5螺栓14连接。

一种实施例，框架梁5、固定横梁9、移动横梁15和加载梁8的截面形式均采用双腹板h型钢，所述牛腿件6采用变截面双腹板h型钢，稳定支撑采用槽钢。

本发明实施例提供的拉压实验装置，其制作步骤如下:

工厂制作完成框架梁5、移动横梁15、固定横梁9、加载梁8、稳定支撑、第一加载端1、第二加载端11、牛腿件6、反力架支架12、试件支架13、以及螺栓14等构件；

工厂完成固定横梁9与框架梁5的焊接、第二支撑杆16与框架梁5的焊接、牛腿件6与框架梁5的焊接；

工厂完成第一螺纹孔2、第二螺纹孔以及第一支撑杆4与框架梁5对应螺纹孔的开设；

现场根据试件3的长度大小完成移动横梁15与框架梁5的螺栓14连接；

现场完成反力架支架12对框架梁5的定位找平以及试件支架13对试件3的定位找平；

将框架梁5采用吊车放置于反力架支架12上，将试件3吊装于试件支架13上，其中，试件3的一端通过第一加载端1与移动横梁15螺接，试件3的另一端通过第二加载端11与加载梁8螺接，再将第一支撑杆4与框架梁5的上底面螺栓14连接；

若对试件3进行加压实验，仅将第一千斤顶10放置于预设位置，然后启动第一千斤顶10即可对试件3进行加压实验；

若对试件3进行拉伸实验，仅将第二千斤顶7放置于预设位置，然后启动第二千斤顶7即可对试件3进行拉伸实验；

若对不同长度的试件3进行加载，可通过调节移动横梁15的位置来实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。