[实用新型]直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学演示仪器，尤其涉及一种直接与间接荷载作用下简支梁弯矩影响线的教学演示仪器。

背景技术

简支梁是工程中最常用的梁式结构之一，简支梁的主要内力是弯矩。在移动荷载(如车辆荷载)作用下，简支梁的最大弯矩必需利用弯矩影响线这个有力的工具才能最终确定。所谓弯矩影响线是指在单位移动荷载作用下，梁某一截面弯矩随移动荷载位置变化的图线。如果荷载是直接作用在简支梁上的，则其弯矩影响线的形状较为简单，是一个以梁轴为基线的三角形形状。但是实际工程中简支梁上的荷载常常是间接作用的，即荷载通过纵梁传至横梁，再由横梁传到简支主梁的各个节点上，最终作用到主梁上的荷载表现为节点集中荷载。间接荷载作用下简支梁的弯矩影响线是一个多边形，形状相对复杂。采用纯理论教学时，学生往往将间接作用的影响线与直接作用相混淆，或者在图形转折处出错。因此，迫切需要一种简便、直观的辅助教学方法和演示仪器能够将影响线图形及其原理直接地展现出来，以达到简单、易懂，加深学生对概念、方法理解的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪，包括左梁片、右梁片、铰链、铰扣、工字形横梁、纵梁片和台阶支座；所述左梁片和右梁片通过铰链连接，搁置在台阶支座上，左梁片和右梁片的上表面的格构式联结部位上放置工字形横梁，工字形横梁上放置分离式纵梁片；铰扣锁定铰链。

进一步地，所述铰链由右梁片端部的铰链插销轴插入左梁片端部的铰链插销筒组成。

本实用新型的优点是：

1)本实用新型为装配式结构，可即时拆卸和拼装，构造简单，携带方便，适于不同场合的操作、演示。

2)主梁片采用格构式的巧妙设计，避免了梁体发生机构运动后主梁片对纵梁片的阻挡。

3)小型工字钢横梁的磁化设计既保证了纵梁、横梁与主梁间简支支承的构造要求，又能避免梁体发生机构运动后的滑落现象。

附图说明

图1是本实用新型直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪的结构示意图；

图2是左、右梁片及端部铰链俯视图；

图3(a)、(b)、(c)分别是铰扣的正视图、俯视图和侧视图；

图中，1、左梁片，2、右梁片，3、铰链，4、铰扣，5、工字形横梁，6、纵梁片，7、台阶支座，8、铰链插销筒，9、铰链插销轴。

具体实施方式

本实用新型的直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪，它包括格构式主梁片、工字形横梁和分离式纵梁片。主梁片由格构式左梁片和右梁片通过铰链和铰扣连接而成；工字形横梁搁置在主梁片的格构式联结部位，而分离式纵梁搁置在相邻两工字形横梁之间。工字形横梁经磁化处理，保证了主梁片与横梁之间、横梁与纵梁片之间具有吸附作用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的目的和效果将变得更加明显。

如图1所示，本实用新型的直接与间接荷载下简支梁弯矩影响线演示仪，包括左梁片1、右梁片2、铰链3、铰扣4、工字形横梁5、纵梁片6、台阶支座7。左梁片1和右梁片2通过铰链3连接，搁置在台阶支座7上，左梁片1和右梁片2的上表面的格构式联结部位上放置经磁化的小型工字形横梁5，工字形横梁5上放置分离式纵梁片6。铰扣4锁定铰链3。

如图2所示，铰链3由右梁片2端部的铰链插销轴9插入左梁片1端部的铰链插销筒8组成。

如图1和3所示，铰链3可用铰扣4锁定，以使左右梁片1、2不能发生相对转动；解除铰扣4时，左右梁片可发生相对转动。

左梁片1、右梁片2、工字形横梁5和纵梁片6均用钢材制作。

正常状态下，铰链3用铰扣锁定，保证左右梁片1、2为一整体，并搁置在台阶支座7上。演示开始时，撤除铰扣4，使左右梁片1、2相对铰链1发生转动，借助台阶支座7，便可获得机构运动后的主梁片形状和纵梁片形状。根据虚功原理，他们的形状分别就是直接和间接荷载作用下该简支梁位于铰链处截面的弯矩影响线形状。

在图1和图2中，将右梁片2端部的铰链插销轴插入左梁片1端部的铰链插销筒8，再用铰扣4扣入梁体中，将铰链3锁定，由此拼装成了一个几何不变的主梁梁体。将主梁搁置在台阶支座7上，在主梁的格构式联结部位之上放置经磁化的小型工字形横梁5，横梁上放置分离式纵梁片6。

1)演示间接荷载作用下主梁的弯矩影响线形状