古建筑木柱倾覆变形加载测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置。
【背景技术】
[0002]柱子整体倾覆一直是古建筑木结构中不可避免而且普遍存在的问题。研究现实柱子倾覆变形对研究古木建筑的影响则显得十分重要。但在现实中，将一在役古建筑现场进行推覆加载并不现实，而实验室传统的倾斜加载方式很难重现现实古木建筑中柱子倾覆的变形状况:一方面，由于真实古建筑柱子底部和柱础石是相互隔断的，过大的倾斜角度会很快导致柱子发生侧翻或者失稳，因此每级加载的倾斜角度十分微小。另一方面传统加载方式中柱顶上部的轴压力是通过千斤顶来施加的，这样上部的轴压力在柱子倾斜过程中会对柱子产生平面内弯矩和二阶效应而使其无法保持稳定。由于传统加载方式中柱子底部通常采用铰接或者刚接，因此上述问题并不存在，但与现实中柱础石和柱子隔断的边界条件并不相符。
【实用新型内容】
[0003]鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，不仅能够反应真实古建筑木柱底隔断的边界条件，又能在保持古建筑木柱倾斜过程中稳定的古建筑木柱倾覆变形的加载测量装置。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，包括用以固定竖直放置的被测量古建筑木柱底端的混凝土承台、以及用以套设在被测量古建筑木柱顶端的钢套筒，所述钢套筒外周壁沿周向间隔均布有若干个拉环，每一拉环上均绑定、牵引出用以校准的上钢绞线，所述上钢绞线与力传感器、下钢绞线、拉伸弹簧、校准螺杆从上到下依次顺序连接，所述校准螺杆上套设有用以将其锚接在地锚洞内的螺母;还包括用以牵引被测量古建筑木柱往倾覆方向发生倾斜转动的加载钢绞线、分别设置在被测量古建筑木柱柱身两侧的平板、至少一个垂直于平板工作面设置的第一千分表、以及架设在被测量古建筑木柱柱头处的第二千分表，所述平板的工作面、第二千分表的工作方向均与倾覆方向相平行。
[0005]优选的，所述平板工作面上垂直设置有三个第一千分表，且所述三个第一千分表沿平板工作面水平均匀间隔布置。
[0006]优选的，所述平板采用有机玻璃板。
[0007]优选的，所述混凝土承台为整浇筑混凝土承台，所述混凝土承台经地锚螺杆固定于地面。
[0008]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型采用钢绞线拉伸的方法代替传统柱头千斤顶轴压力的加载方式，既能够能够在实验室条件下真实反应柱底隔断的边界条件，又能在保持被测量古建筑木柱倾斜在整体稳定的状态下实现真实古建筑木结构倾覆变形，加载幅值精度高，人工操作简单，无大型场地要求。
[0009]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细的说明。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型实施例构造的主视不意图。
[0011 ]图2为本实用新型实施例构造的俯视不意图。
[0012]图中:1-被测量古建筑木柱，2-混凝土承台，3-钢套筒，4-拉环，5-上钢绞线，6_力传感器，7-下钢绞线，8-拉伸弹簧，9-校准螺杆，10-螺母，11-加载钢绞线，12-平板，13-第一千分表，14-第二千分表，15-地销螺杆。
【具体实施方式】
[0013]为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
[0014]如图1?2所示，一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，包括用以固定竖直放置的被测量古建筑木柱I底端的混凝土承台2、以及用以套设在被测量古建筑木柱I顶端的钢套筒3，所述钢套筒3外周壁沿周向间隔均布有若干个拉环4，所述拉环4的个数优选八个，并不局限于此，每一拉环4上均绑定、牵引出用以校准的上钢绞线5，所述上钢绞线5末端与力传感器6—工作端相连接，所述力传感器6另一工作端与下钢绞线7首端相连接，所述下钢绞线7末端与拉伸弹簧8—工作端相连接，所述拉伸弹簧8另一工作端与校准螺杆9首端相连接，所述校准螺杆9上套设有用以将其锚接在地锚洞内的螺母10;还包括用以牵引被测量古建筑木柱I往倾覆方向发生倾斜转动的加载钢绞线11、分别设置在被测量古建筑木柱I柱身两侧的平板12、至少一个垂直于平板12工作面设置的第一千分表13、以及架设在被测量古建筑木柱I柱头处的第二千分表14，所述平板12的工作面、第二千分表14的工作方向均与倾覆方向相平行。
[0015]在本实用新型实施例中，所述平板12工作面上垂直设置有三个第一千分表13，且所述三个第一千分表13沿平板12工作面水平均匀间隔布置。
[0016]在本实用新型实施例中，所述平板12采用有机玻璃板。
[0017]在本实用新型实施例中，所述混凝土承台2为整浇筑混凝土承台，所述混凝土承台2经地锚螺杆15固定于地面。
[0018]在本实用新型的具体实施过程如下:
[0019](I)将被测量古建筑木柱I平稳地竖直放置于混凝土承台2上，所述混凝土承台2经地锚螺杆15固定于地面，并在被测量古建筑木柱I周边加上临时侧向支撑保证其不会在安装、校准过程中发生倾覆，将若干个拉环4均匀地焊接在钢套筒3外侧壁上，并将所述钢套筒3套设在被测量古建筑木柱I顶端；
[0020](2)将所述上钢绞线5首端绑定在各拉环4上，所述上钢绞线5末端与力传感器6—工作端绑定连接，所述力传感器6另一工作端与用以校准的下钢绞线7首端绑定连接，所述下钢绞线7末端与拉伸弹簧8—工作端绑定连接，所述拉伸弹簧8另一工作端与校准螺杆9首端焊接，所述校准螺杆9经螺母10锚接固定在地锚洞内；
[0021](3)调节校准螺杆9，通过拉伸弹簧8来对上钢绞线5、下钢绞线7施加拉伸应力，并通过力传感器6读取出所施加的拉力读数，当所有力传感器6的数据一致时，即认为被测量古建筑木柱I达到平衡状态，此时拆掉被测量古建筑木柱I周围的临时侧向支撑，并通过上钢绞线5与被测量古建筑木柱I所成的角度、以及力传感器6的读数可以计算出被测量古建筑木柱I所承受的竖向拉力即为柱顶轴力；
[0022](4)确定被测量古建筑木柱I的倾覆方向，在被测量古建筑木柱I柱身两侧分别贴上一平板12，所述平板12工作面与倾覆方向相平行，并在所述平板12工作面上垂直设置有三个第一千分表13，且所述三个第一千分表13沿平板12工作面水平均匀间隔布置，在被测量古建筑木柱I倾覆过程中，通过读取第一千分表13的读数可以推导出被测量古建筑木柱I扭转和平面外倾斜的角度，判断被测量古建筑木柱I的倾覆方向是否发生偏转，所述平板12可以采用有机玻璃板；
[0023](5)加载开始时，选取一与倾覆方向相平行的拉环4，并在所述拉环4上额外绑定一根钢绞线作为加载钢绞线11，并在被测量古建筑木柱I柱头处架设一第二千分表14来读取被测量古建筑木柱I柱头的水平倾斜量，所述第二千分表14的工作方向也与倾覆方向相平行，通过牵引所述加载钢绞线11来达到被测量古建筑木柱I倾覆的加载。
[0024]本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的古建筑木柱倾覆变形加载测量装置。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
【主权项】
1.一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，其特征在于:包括用以固定竖直放置的被测量古建筑木柱底端的混凝土承台、以及用以套设在被测量古建筑木柱顶端的钢套筒，所述钢套筒外周壁沿周向间隔均布有若干个拉环，每一拉环上均绑定、牵引出用以校准的上钢绞线，所述上钢绞线与力传感器、下钢绞线、拉伸弹簧、校准螺杆从上到下依次顺序连接，所述校准螺杆上套设有用以将其锚接在地锚洞内的螺母;还包括用以牵引被测量古建筑木柱往倾覆方向发生倾斜转动的加载钢绞线、分别设置在被测量古建筑木柱柱身两侧的平板、至少一个垂直于平板的工作面设置的第一千分表、以及架设在被测量古建筑木柱柱头处的第二千分表，所述平板的工作面、第二千分表的工作方向均与倾覆方向相平行。2.根据权利要求1所述的古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，其特征在于:所述平板的工作面上垂直设置有三个第一千分表，且所述三个第一千分表沿平板的工作面水平均匀间隔布置。3.根据权利要求1所述的古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，其特征在于:所述平板采用有机玻璃板。4.根据权利要求1所述的古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，其特征在于:所述混凝土承台为整浇筑混凝土承台，所述混凝土承台经地锚螺杆固定于地面。
【专利摘要】本实用新型涉及一种古建筑木柱倾覆变形加载测量装置，包括混凝土承台、钢套筒，所述钢套筒外周壁沿周向间隔均布有若干个拉环，每一拉环上均绑定、牵引出用以校准的上钢绞线，所述上钢绞线与力传感器、下钢绞线、拉伸弹簧、校准螺杆依次顺序连接，所述校准螺杆上套设有用以将其锚接在地锚洞内的螺母；还包括加载钢绞线、平板、第一千分表、以及第二千分表。本实用新型既能够在实验室条件下真实反应被测量古建筑木柱柱底隔断的边界条件，又能保持其在整体稳定的状态下实现倾覆变形，加载幅值精度高，人工操作简单，无大型场地要求。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN205209795
【申请号】CN201521000594
【发明人】姜绍飞, 张鹰, 沈圣, 唐伟杰, 吴铭昊
【申请人】福州大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月7日