[发明专利]可移动式均布荷载模拟装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种可移动式均布荷载模拟装置及其使用方法，包括用于与加载装置相连接的横向分配梁和下方的一对纵向分配梁，横向分配梁上滑动连接有一对横向移动件，每个横向移动件的下端与位于同侧的纵向分配梁的顶部相连接；纵向分配梁滑动连接有一对纵向移动件，每个纵向移动件的下方设有用于与待测试件相连接的加载垫板，加载垫板的顶部与一万向柱的下端相铰接，万向柱的上端与纵向移动件的底部相连接。本发明设计合理，整个装置及荷载分配钢板可在平面进行伸缩，满足不同尺寸试件及不同荷载施加点的需求；同时加载垫板可旋转，使装置可以和试件协同变形，解决因加载垫板的晃动或变形而使装置倾斜，以及装置不能和试件协同变形等问题。

技术领域：

本发明涉及一种可移动式均布荷载模拟装置及其使用方法。

背景技术：

为了解实际土木工程结构或构件在真实受力状态下的物理、力学性能变化情况，往往需要对结构或构件进行有效的受力模拟。均布荷载作用是大部分土木工程结构或构件主要受力工况，比如关于住宅、宿舍、书库等民用建筑楼面和工业厂房堆放较多原料或成品较重的区域，我国《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）均建议按实际情况或均布荷载考虑。此外，现有建筑结构受弯构件的正常使用极限状态大多采用静载检验，而对于改造加固后的结构往往也需要进行静力加载试验以评估加固效果。

现有均布荷载的模拟大多采用堆载方式，即利用一些重物（沙包、铁块等）层叠堆放于被加载试件上，但该加载方式存在一定缺点，如加载重物本身的不均匀性、堆载位置的不准确，使得测试构件受力不均匀，无法真正体现均布荷载的受力状态。同时堆载量较大时堆、卸载需要耗费大量人力和时间。另外，已有公开的模拟均布荷载的加载装置存在一定局限性，比如荷载分配钢板通过垫板和螺钉安装在试件上时，需要事先在试件上凿出若干个贯穿洞以便插入螺钉来固定住荷载分配钢板，人为破坏了待检测结构，还造成孔洞处的应力集中，产生附加的不利影响。特别是需要对荷载分配钢板的位置进行调整时，又需凿出若干安装孔洞，扩大了试件的损伤。此外，现有装置难以灵活地对荷载分配钢板的位置进行快速、准确的调整，本身还具有一定的重量，可能造成试件在正式施加荷载前就已经存在微裂缝或其他损伤。

综上所述，现有模拟均布荷载的加载装置存在试验效率低、准确度不高、耗时耗力、安全性低、灵活性差、对试件的破坏较大、加载垫板不能和试件共同变形等缺点。因此，如何对结构或构件进行准确、合理有效的均布荷载模拟，是工程检测从业人员亟需面对的问题。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种可移动式均布荷载模拟装置及其使用方法，不仅设计合理，而且使用方便、灵活，能较好地模拟均布荷载。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可移动式均布荷载模拟装置，包括用于与加载装置相连接的横向分配梁和设于横向分配梁下方的一对纵向分配梁，所述横向分配梁上滑动连接有一对横向移动件，每个横向移动件的下端与位于同侧的纵向分配梁的顶部相连接；所述纵向分配梁滑动连接有一对纵向移动件，每个纵向移动件的下方设有用于与待测试件相连接的加载垫板，所述加载垫板的顶部与一万向柱的下端相铰接，所述万向柱的上端与纵向移动件的底部相连接。

进一步的，所述横向移动件与纵向移动件的底部均固连有竖向连接柱；所述纵向分配梁的顶部水平设有圆柱体状的滚动件，所述滚动件的外周侧面与横向移动件底部的竖向连接柱的底面相接触，实现滚动连接；所述万向柱的顶面设有球铰，所述纵向移动件底部的竖向连接柱的底面与球铰相接触，实现滚动连接。

进一步的，所述横向移动件与纵向移动件均包括相平行的上移动钢垫板和下移动钢垫板，所述上移动钢垫板和下移动钢垫板的四周之间经由竖向连接螺柱与螺母相配合实现锁紧，上移动钢垫板与下移动钢垫板之间形成用于滑动连接的滑动通孔，所述下移动钢垫板的底面中部与竖向连接柱的顶部固定连接。

进一步的，所述纵向分配梁的顶面中部设有用于容置滚动件的容置凹槽。