[发明专利]一种杠杆加载系统及组装方法

说明书

本发明涉及土木工程试验设备领域，尤其涉及一种杠杆加载系统及组装方法。本发明提供的杠杆加载系统的地锚梁与地板锚固连接，主梁设置在平行于地锚梁且高于地锚梁的位置；主梁的底部沿其长度方向铰接有多个与地面平行的杠杆，多个杠杆之间相互平行，且每个杠杆均与主梁垂直；杠杆的一端通过钢丝与地锚梁柔性连接，另一端吊装有挂篮，挂篮内装有砝码；本发明还提供了杠杆加载系统的组装方法。该杠杆加载系统和组装方法具有加载简便、占用结构加载空间小、适应较大均布荷载的模拟等优势，安全可靠，稳定性高，可以对主梁实现多分点布置加载，实现精细化分级加载，更为精确的模拟主梁的受力图式，且试验过程中便于直观的观测主梁位移和侧面的裂纹。

技术领域

本发明涉及土木工程试验设备领域，尤其涉及一种杠杆加载系统及组装方法。

背景技术

土木工程试验研究仍然是土木工程中不可或缺的重要环节。土木工程试验的任务是在试验对象上，以仪器设备为对象，以各种试验技术为手段，在荷载或其他因素作用下，通过测试与结构工作性能有关的各种参数后进行分析，从而对结构的工作性能作出评价，对结构的承载能力作出正确的估计，并为研究和发展结构的计算理论提供可靠的依据。

在土木工程试验研究中，对于均布荷载的模拟，常采用堆载和等效集中荷载施加，当施加均布荷载较小时，常常采用堆载进行施加；当施加均布荷载较大时，则堆载荷载过大、占用结构空间过大且实施难度大，此时一般采用等效集中荷载施加。等效集中力常采用施加荷载设备和方法为：杠杆加载和千斤顶加载，其中千斤顶加载适用于较大的集中力加载，模拟均布荷载加载过于粗糙，且施加荷载不能精细控制；杠杆加载能够精细控制施加荷载的大小，比较适合模拟均布荷载的施加。

传统的杠杆加载方式为杠杆的中支点压在结构的上部，则杠杆的加载高度增加或者结构下的净高降低，占用了结构的上部和侧面空间，不便于结构的侧面裂纹的观测，且不能直观观测主梁的位移；当杠杆的中支点与主梁上的垫板为点接触，杠杆的横向失稳容易滑移，尾端需要强大的刚性锚固，使杠杆整个系统变得笨重；当主梁的上缘横向宽度较宽时，为了能够便于杠杆加载，必须加长杠杆的长度，使整个杠杆体系变得复杂且造价昂贵。对于大位移体系结构而言，杠杆的端部位移较大，倾斜较为厉害，杠杆的加载比例难以精确保证，且端部的挂篮有着地的可能，却难以对杠杆进行预抬处理。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种杠杆加载系统及组装方法，加载简便、占用结构加载空间小，可适应较大均布荷载的模拟试验，且试验过程中便于直观的观测主梁位移和侧面的裂纹。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种杠杆加载系统，包括与地板锚固连接的地锚梁和平行于所述地锚梁的主梁，所述主梁设置在高于所述地锚梁的位置；所述主梁的底部沿其长度方向铰接有多个与所述地面平行的杠杆，多个所述杠杆之间相互平行，且每个所述杠杆均与所述主梁垂直；所述杠杆的一端通过钢丝与所述地锚梁柔性连接，另一端吊装有挂篮，所述挂篮内装有砝码。

其中，所述主梁内沿长度方向平行的预埋有多组预埋件，所述预埋件为两根沿所述主梁的截面方向平行设置的预埋螺杆，两根所述预埋螺杆的一端均预埋在所述主梁内，另一端通过所述连接装置连接。

其中，所述连接装置包括连接器和连接轴，所述连接器的两端分别设有用于连接所述预埋螺杆的连接孔，所述连接器底面的中间设有轴座，所述轴座通过所述连接轴铰接有夹片，所述夹片固定于所述杠杆上。

其中，所述连接器底面的中间设有一个轴座，所述连接轴设有两个凸台，将所述轴座卡于两个所述凸台之间，两个所述凸台的外侧套装所述夹片。

其中，所述连接器底面的中间平行的设有两个轴座，所述连接轴的两端穿设于两个所述轴座内，所述连接轴的两端还套装有所述夹片，所述夹片设置于所述轴座的外侧。