[发明专利]一种多角度荷载施加装置及方法

说明书

本发明公开了一种多角度荷载施加装置及方法，它解决了现有技术中只能实现较小荷载的试验，倾斜荷载试验操作复杂的问题，具有实现不同角度拉力和压力荷载试验的有益效果，其方案如下：一种多角度荷载施加装置，包括底座，底座用于支撑试验模型；支架，支架通过底座支撑，且支架设于试验模型的外侧；斜向支撑梁，斜向支撑梁通过支架支撑，且斜向支撑梁相对于底座的高度可调，且斜向支撑梁设置滑轨，滑轨与荷载施加件可拆卸连接，且荷载施加件朝向试验模型位置设置，通过滑轨的移动，荷载施加件位置发生变化，并在滑轨设定位置处对试验模型内试验件施加荷载。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，特别是涉及一种多角度荷载施加装置及方法。

背景技术

在岩土工程领域，当涉及到结构极限承载力、变形和稳定性问题时，常常采用模型载荷试验研究结构的受力变形特性。对于建筑结构物桩基、锚杆、锚板、基坑支护等结构，除承受常见的水平荷载和竖向荷载之外，还承受倾斜荷载，如风荷载、倾斜锚定板/锚杆等结构。因此对于这类结构，应考虑复杂荷载情况下(倾斜荷载、水平荷载和竖向荷载组合)结构的承载机理和极限承载。对于水平荷载和竖向荷载，可采用水平剪力墙和反力架实现荷载施加，对于倾斜荷载，目前没有一个装置能进行适当的加载试验，现有技术主要是采用砝码，但砝码只能用于荷载较小的结构测量，而且砝码固定位置单一，固定角度较为单一，具体通过手动调整结构物位置或者荷载施加点位置实现倾斜荷载的施加，这种方法只适用于施加拉拔荷载，且试验过程中需准确调整荷载施加点才能准确定位荷载倾斜角度，操作复杂，不易找点。而且对于量值较大的倾斜拉拔荷载情况，或者压力/推力荷载，目前仍没有可靠有效的加载装置和方法。

因此，需要对一种多角度荷载施加装置进行新的研究设计。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种多角度荷载施加装置，能实现不同角度下荷载的时间，而且能实现拉力和压力荷载或者不同荷载形式组合的施加，解决了目前试验方法操作复杂且最大施加荷载有限的技术难题。

一种多角度荷载施加装置的具体方案如下：

一种多角度荷载施加装置，包括：

底座，底座用于支撑试验模型；

支架，支架通过底座支撑，且支架设于试验模型的外侧；

斜向支撑梁，斜向支撑梁通过支架支撑，且斜向支撑梁相对于底座的高度可调，且斜向支撑梁设置滑轨，滑轨与荷载施加件可拆卸连接，且荷载施加件朝向试验模型位置设置，通过滑轨的移动，荷载施加件位置发生变化，并在滑轨设定位置处对试验模型内试验件施加荷载。

上述的荷载施加装置，通过斜向支撑梁滑轨的设置，可便于调整荷载施加件相对于试验模型的倾斜角度，实现多角度倾斜荷载的施加，而且能实现较大荷载的施加，用于研究试验件结构的承载机构和极限承载情况，较为方便，试验可靠。

进一步地，为了拓宽试验范围，所述荷载施加件为双向荷载施加件，实现压力和推力荷载的施加。

进一步地，所述荷载施加件为砝码或双向加载千斤顶，具体砝码可用于较小荷载的施加，通过手动施加荷载，也可通过双向加载千斤顶实现较大荷载的设置，可根据具体试验要求，安装砝码或是加载千斤顶，因此荷载施加件与滑轨可拆卸连接，一些方案中，通过螺栓连接。

进一步地，所述斜向支撑梁滑轨安装有多个所述的荷载施加件，这样一个荷载施加件为砝码，另一个荷载施加件选择双向加载千斤顶，根据试验要求选择砝码或双向加载千斤顶进行工作。

进一步地，所述斜向支撑梁设置刻度，通过刻度的设置便于确定荷载施加件的位置。

进一步地，所述支架包括若干根立柱，在横向截面方向，若干根立柱构成的点为三角形的三个点，所述的斜向支撑梁通过立柱支撑。