便携式可拆卸砌体结构试验装置的制作方法

本发明涉及的是一种砌体结构试验与砌体结构领域的技术，具体是一种便携式可拆卸砌体结构试验装置。

背景技术：

《砌体结构》是土木工程结构中的一种重要结构，也是土木工程专业学生必须掌握的一门重要课程。该课程注重实践，砌体结构的构件承载力与构件破坏模式息息相关，了解构件的破坏模式，对深入理解不同构件的承载力有着重要帮助。仅通过课堂理论的是很难让学生有直观感性的认识，而考虑试验成本和学生课时的限制，往往无法开展砌体结构的实验室。

现有的试验仪器都是大型的且使用场所固定。为了加强效果，弥补目前课程实践环节缺失的问题，现需要一种可以带入课堂的质量轻，试验效果好的便携式砌体结构试验装置。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种便携式可拆卸砌体结构试验装置，通过在可拆卸主结构设置传感器和变性控制加载装置，并且与测试模块相连，操作简单，耗时短。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：可拆卸主结构和设置于其上的传感器装置、变形控制加载装置，其中：传感器装置设置于变形控制加载装置上，测试模块根据来自传感器装置的力与位移传感器的数据并得到其力-变形曲线图。

所述的可拆卸主结构包括：主体框架、横梁放置机构、墙体夹持机构和柱体放置机构，其中：主体框架水平对称设置，横梁放置机构水平对称设置于主体框架侧面上并且两端分别与主体框架相连，墙体夹持机构设置于主体框架侧面底部上，柱体放置机构设置于主体框架底部上并且两端分别与主体框架相连。

所述的变形控制加载装置包括：手动加载机构和固定结构，其中：固定结构设置于主体框架顶部中心上并且两端分别与主体框架相连，手动加载机构设置于固定结构中心下。

所述的传感器装置包括：力传感器和位移传感器，其中：力传感器设置于手动加载机构下，位移传感器设置于主体框架侧面上。

所述的主体框架上设有用于连接的角码。

技术效果

本发明整体解决了现有加载装置使用地点固定，难以人力移动的问题。

与现有技术相比，本发明试验构件容易制作，制作缩尺的短柱、梁、墙操作简单，耗时短，成本低，便于携带；可以在课堂中便捷地实现三种常见的砌体结构加载破坏试验，并且允许学生亲自动手试验之后得到自己的试验结果文件。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构爆炸示意图；

图3为本发明俯视图；

图4为本发明正视图；

图5为本发明左视图；

图中：手动加载机构1、固定结构2、横梁放置机构3、墙体夹持机构4、柱体放置机构5、主体框架6、位移传感器7、测试模块8、角码9、试验砌体10、测试主体11、传感器装置12、变形控制加载装置13、可拆卸主结构14、力传感器15。

具体实施方式

如图1所示，为本实施例涉及的一种便携式可拆卸砌体结构试验装置，其中包含：可拆卸主结构14和设置于其上的传感器装置12、变形控制加载装置13，其中：传感器装置12设置于变形控制加载装置13上，传感器装置12与测试模块8相连。

所述的可拆卸主结构14包括：主体框架6、横梁放置机构3、墙体夹持机构4和柱体放置机构5，其中：主体框架水平对称设置，横梁放置机构3水平对称设置于主体框架6侧面上并且两端分别与主体框架6相连，墙体夹持机构4设置于主体框架6侧面底部上，柱体放置机构5设置于主体框架6底部上并且两端分别与主体框架6相连。

所述的变形控制加载装置13包括：手动加载机构1和固定结构2，其中：固定结构2设置于主体框架6顶部中心上并且两端分别与主体框架6相连，手动加载机构1设置于固定结构2中心下。

所述的传感器装置12包括：力传感器15和位移传感器7，其中：力传感器15设置于手动加载机构1底部，位移传感器7设置于主体框架6侧面上。

所述的主体框架6上设有用于连接的角码9。

所述的测试模块8通过计算机获得力与位移传感器的数据，通过处理形成力-位移图像，直观展示，同时包括记录数据、图像处理、生成报告等其他功能。

所述的力传感器15为10吨级压力传感器，位移传感器7为10厘米位移传感器。

本装置一次加载一件砌体试件，且先将要被加载的三种不同类型砌体，放置在相应的位置固定；首先将传感器数据输出连接至电脑，打开软件；之后放置砌体，手摇螺旋杆进行预加载，待压力传感器与试件接触，传感器清零后则开始获取数据并在计算机中实时显示力和位移曲线，同时匀速摇动螺旋杆，直至试件破坏。

所述的三种试验砌体结构模型尺寸有如下限制：短柱模型尺寸不大于

50mm*50mm*100mm、梁模型尺寸不大于40mm*50mm*400mm、墙模型尺寸不大于25mm*300mm*300mm。

所述的主体框架可承受最大加载力为1000kg。

本发明采用铝型材制作，尺寸更小、质量更轻，通过角码连接实现便携性快速拆装，将加载柱、梁、墙模型三种类型试验集合在一个便携可拆卸的试验仪器上，在无电器设备支持下仍可通过人力对结构模型进行加载观察其破坏形式。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

技术特征：

1.一种便携式可拆卸砌体结构试验装置，其特征在于，包括：可拆卸主结构和设置于其上的传感器装置、变形控制加载装置，其中：传感器装置设置于变形控制加载装置上，测试模块根据来自传感器装置的力与位移传感器的数据并得到其力-变形曲线图；

所述的可拆卸主结构包括：主体框架、横梁放置机构、墙体夹持机构和柱体放置机构，其中：主体框架水平对称设置，横梁放置机构水平对称设置于主体框架侧面上并且两端分别与主体框架相连，墙体夹持机构设置于主体框架侧面底部上，柱体放置机构设置于主体框架底部上并且两端分别与主体框架相连；

所述的变形控制加载装置包括：手动加载机构和固定结构，其中：固定结构设置于主体框架顶部中心上并且两端分别与主体框架相连，手动加载机构设置于固定结构中心下。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的传感器装置包括：力传感器和位移传感器，其中：力传感器设置于手动加载机构下，位移传感器设置于主体框架侧面上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是，所述的主体框架上设有用于连接的角码。

技术总结
一种便携式可拆卸砌体结构试验装置，包括：可拆卸主结构和设置于其上的传感器装置、变形控制加载装置，其中：传感器装置设置于变形控制加载装置上，测试模块根据来自传感器装置的力与位移传感器的数据并得到其力‑变形曲线图。本发明试验构件容易制作，制作缩尺的短柱、梁、墙操作简单，耗时短，成本低，便于携带；可以在课堂中实时的现场演示砌体破坏的模式，并且允许学生亲自动手试验之后得到自己的试验结果文件。

技术研发人员：张子墨;陈思佳;宋晓冰;馬文迪;米尔佧米力江·麦合木提;余鳞;吴晓昂;钱晨辉;朱天怡
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2020.07.20
技术公布日：2020.10.30