[发明专利]土木工程拱结构测试演示装置

说明书

本发明公开了土木工程拱结构测试演示装置，包括呈矩形结构的基座、固定于该基座顶端呈矩形结构的底板、开设于底板顶端呈矩形状的滑槽、位于底板顶端中部并安置在滑槽内的拱体、垂直安设在基座顶端并镜像设置于底板两侧呈矩形状的支撑板、镜像设置于拱体左右两侧并对应连接在支撑板板体上用于向拱体水平施压的水平施压机构、水平固连于支撑板内侧顶面呈矩形结构的横板、以及连接于该横板顶端中部并用于向拱体垂直施压的垂直施压机构。本发明能够灵活改变拱体所受垂直及水平方向的压力，快速检测出拱体受到压力时水平及垂直方向的位移量，便于向学生进行拱结构压力的测试演示工作，方便学生进行拱结构的设计研究。

技术领域

本发明涉及土木工程学习设备领域，具体为一种土木工程拱结构测试演示装置。

背景技术

土木工程是建造各类土地工程设施的科学技术的统称，它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动，也指工程建设的对象；即建造在地上或地下、陆上，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等，土木工程中需要对拱结构的受力特征进行学习。

在进行拱结构的学习过程中，由于缺少相应的学习设备，学生在拱结构学习的过程中无法了解到，在拱结构受到水平方向的压力时拱结构受力特征如何，在拱结构受到垂直方向的压力时拱结构受力特征如何，从而使得学生难以理解拱结构的受力特征。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土木工程拱结构测试演示装置，以解决上述背景技术中提出的学生无法了解拱结构受到水平方向的压力时以及垂直方向的压力时拱结构受力特征，难理解拱结构受力特征的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：土木工程拱结构测试演示装置，包括呈矩形结构的基座、固定于该基座顶端呈矩形结构的底板、开设于底板顶端呈矩形状的滑槽、位于底板顶端中部并安置在滑槽内的拱体、位于拱体底端中部并垂直连接在底板顶端中部的第一位移测量仪、垂直固连在基座顶端并镜像设置于底板两侧呈矩形状的支撑板、镜像设置于拱体左右两侧并对应连接在支撑板板体上用于向拱体水平施压的水平施压机构、镜像设置于底板顶端并对应连接在支撑板内侧底面的第二位移测量仪、水平固连于支撑板内侧顶面呈矩形结构的横板、以及连接于该横板顶端中部并用于向拱体垂直施压的垂直施压机构。

所述支撑板的侧壁中部贯穿开设有呈矩形状的通孔，该支撑板的侧壁位于通孔上方位置开设有螺孔；所述水平施压机构由安设于滑槽槽腔内呈矩形结构的滑块、垂直固连在滑块顶端并且侧壁底面贴合于拱体外侧底面呈矩形状的推板、固定于推板外侧壁中部的垫块、横向固定于垫块外侧且穿过通孔延伸出支撑板外侧呈“L”形结构的导向板、固连在垫块与导向板之间的第一压力传感器、以及位于导向板竖直段外侧并螺纹连接在螺孔孔腔用于将导向板竖直段与支撑板连接于一体的螺钉构成。

所述横板顶端的中部开设有两组呈圆形结构的第一导向孔；所述垂直施压机构由位于两组第一导向孔之间并垂直固连在横板顶端中部的螺杆、垂直安设于横板顶端并对应活动穿过第一导向孔的两组内导向柱、固连在两组内导向柱顶端用于盛放砝码的砝码盘、位于砝码盘盘体顶端中部并螺纹连接在螺杆外表面的套管、镜像设置在砝码盘底端并位于内导向柱外侧的外导向柱、位于横板底端中部并横向固定在两组内导向柱底端呈矩形状的连板、位于连板底端并贴合于拱体顶端中部呈倒“C”形结构的压板、以及固连在连板底端与压板顶端的第二压力传感器构成；砝码盘盘体顶端的中部开设有供螺杆垂直穿过呈圆形状的穿孔，砝码盘盘体顶端沿穿孔镜像设置有供两组外导向柱对应穿过的第二导向孔。

优选的，第一位移测量仪顶端的测量端与拱体底端的中部相接触，第二位移测量仪内侧的测量端与推板的外侧壁底面相接触，第一位移测量仪与第二位移测量仪均为DWS型电容位移测量仪；其DWS型电容位移测量仪的电源为：～220V、50Hz，工作温度为：放大器-10℃～80℃，传感器探头-20℃～200℃，测量频率范围：0-7.5KHZ。