一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置的制作方法

1.本实用新型涉及建筑结构试验装置领域，具体为一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置。


背景技术：

2.近年来，交通事故、恐怖袭击等偶然事件频发，而此类意外事故的发生通常能在短时间内对结构局部产生巨大的冲击荷载，冲击荷载对于结构产生的最大压力可能要远远超过常规设计的承载能力，此时的结构或构件的破坏特性及受力性能通常与常规荷载作用下不同，无疑对于结构本身是一项极大的考验。
3.自重式落锤冲击试验机是一种较为广泛采用的撞击试验装置，操作简便，整体刚性好，稳定不变形以及良好的模拟效果，是行业内使用普遍的用于测定构件的破坏特性及受力性的试验装置。落锤冲击试验中，构件边界条件通常设置为两端简支，将试验放置在下压梁上，上压梁紧贴试件上表面，并将上压梁、下压梁的螺栓孔对齐，插入螺杆，旋紧螺母，将试件夹紧，装配复杂，造成试验操作步骤复杂，试验时间长，工作效率低，且对于短试件，上压梁面积过大，难以适用，因此有必要发明一种可以实现构件简支边界条件约束装置。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决目前冲击/撞击试验时，为了实现边界简支，上压梁安装复杂，且不适用于短试件，导致整个装配过程复杂，试验时间长，工作效率低等一系列问题，提供了一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置。
5.本实用新型采用如下技术方案实现：
6.一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，固定压梁包括梁体，梁体的两侧翼部对称设有翼缘座，翼缘座上开有翼缘座螺杆孔；固定压梁上表面设置有铰支端底板，铰支端底板的两侧均开有与翼缘座螺杆孔位置对应的底板螺杆孔，翼缘座螺杆孔与底板螺杆孔中插装有底座锚固螺杆；铰支端底板上表面垂直固定有一对夹板，两块夹板正对布置，两块夹板下部通过转动轴孔活动安装位于试件下方的转动轴，转动轴单向转动；两块夹板上部安装有压装试件的固定螺杆，固定螺杆的两端穿过固定螺杆孔与螺帽配合固定。
7.实施时，本实用新型所设计的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，包括成对使用的固定压梁，固定压梁包括梁体，梁体的两侧翼部对称设有翼缘座，每个固定压梁的梁体上设有4个翼缘座，翼缘座上开有翼缘座螺杆孔；
8.固定压梁上表面设置有铰支端底板，铰支端底板的两侧均开有与翼缘座螺杆孔位置对应的底板螺杆孔，翼缘座螺杆孔与底板螺杆孔中插装有底座锚固螺杆，底座锚固螺杆设有3处外螺纹，底座锚固螺杆的下部配合六角螺栓安装在地面预留锚固孔中，每根底座锚固螺杆上位于翼缘座螺杆孔、底板螺杆孔处均装配有六角螺栓，即，地面预留锚固孔、翼缘座螺杆孔、底板螺杆孔位置对应，每根底座锚固螺杆依次穿过底板螺杆孔、翼缘座螺杆孔、地面预留锚固孔，并用3个六角螺栓固定；
9.铰支端底板上表面垂直固定有一对夹板，两块夹板正对布置，之间的距离为试件的宽度，试件的一端夹装在两块夹板之间，两块夹板下部通过转动轴孔活动安装位于试件下方的转动轴，转动轴单向转动且与试件直接接触，实现试件可绕轴转动，转动轴孔开设于两个夹板下部边缘的相同位置，转动轴孔为沿试件长度方向的长圆孔，转动轴可以安装在转动轴孔的不同位置，便于适应不同净长度的试件，无需改变固定压梁的位置即可适用于更多长度、型号的试件，便于试验使用；两块夹板上部安装有压装试件的固定螺杆，固定螺杆孔为纵向的长圆孔，固定螺杆紧贴试件安装，防止撞击试验时试件翘起离开，固定螺杆的两端穿过固定螺杆孔与螺帽配合固定，固定螺杆的高度可根据试件在两个夹板之间的高度调节，适用于不同的试件，提高了约束装置的适用范围。
10.使用时，对固定压梁进行定位，使翼缘座螺杆孔与地面预留锚固孔正对，将焊接有夹板的铰支端底板放置在固定压梁上，使底板螺杆孔与翼缘座螺杆孔正对；放置好铰支端底板后，在夹板下部的转动轴孔中插入转动轴，将试件的两端均平稳放置在各自的两块夹板之间、转动轴之上，试件在铰支端底板上的放置位置相同；边界约束装置每侧均通过4根底座锚固螺杆自上而下连接铰支端底板、固定压梁及地面，锚固于地面使其牢固，并提供支反力，即，每根底座锚固螺杆自上而下穿过底板螺杆孔、翼缘座螺杆孔、地面预留锚固孔，每穿过一个孔即用六角螺栓固定；最后进行固定螺杆的安装，试件两端的上表面上安装固定螺杆，将固定螺杆插入固定螺杆孔，固定螺杆的两端用螺帽固定，即完成边界条件的安装。
11.与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，通过上部螺杆与两块夹板将试件固定，使试件与装置其他部分形成整体，防止试件脱离支座，确保试验的安全性；采用上部螺杆代替上压梁固定试件，装配简单，便于操作，提高了试验效率，且适用于短试件的安装和固定；且铰支端底板、压梁的预留孔及地面锚固孔三者位于同一直线，通过底座锚固螺杆与螺母配合完成装配，便于组装，增强锚固力从而稳定装置；本装置设计合理，适用性强，组装方式简易，构件更换方便且能够实现落锤冲击试验下的简支边界条件。
附图说明
12.图1为本发明的整体示意图。
13.图2为图1的侧视图。
14.图3为固定压梁的结构示意图。
15.图4为铰支端底板的结构示意图。
16.图5为夹板的结构示意图。
17.图6为转动轴的结构示意图。
18.图7为固定螺杆的结构示意图。
19.图8为底座锚固螺杆的结构示意图。
20.图9为六角螺栓的结构示意图。
21.图10为螺帽的结构示意图。
22.图中：1-固定压梁，101-梁体，102-翼缘座，2-铰支端底板，3-夹板，4-底座锚固螺杆，5-六角螺栓，6-试件，7-固定螺杆，8-螺帽，9-转动轴；10-翼缘座螺杆孔，11-底板螺杆孔，12-固定螺杆孔，13-转动轴孔。
实施方式
23.下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。
24.一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，如图1、2所示：包括成对使用的固定压梁1，两个固定压梁分别支1撑试件的两端，如图3所示：固定压梁1包括梁体101，梁体101的两侧翼部对称设有翼缘座102，每个固定压梁1的梁体101上设有4个翼缘座102，每个翼缘座102上均开有翼缘座螺杆孔10，通过翼缘座102实现固定压梁1的固定安装；
25.固定压梁1上表面设置有铰支端底板2，如图4所示：铰支端底板2的两侧均开有与翼缘座螺杆孔10位置对应的底板螺杆孔11，翼缘座螺杆孔10与底板螺杆孔11中插装有底座锚固螺杆4，如图8、9所示：底座锚固螺杆4设有3处外螺纹，底座锚固螺杆4的下部配合六角螺栓5安装在地面预留锚固孔中，每根底座锚固螺杆4上位于翼缘座螺杆孔10、底板螺杆孔11处均装配有六角螺栓5，即，地面预留锚固孔、翼缘座螺杆孔10、底板螺杆孔11位置对应，每根底座锚固螺杆4依次穿过底板螺杆孔11、翼缘座螺杆孔10、地面预留锚固孔，并用3个六角螺栓固定，实现快速装配；
26.铰支端底板2上表面垂直固定有一对夹板3，两块夹板3正对布置，之间的距离为试件6的宽度，试件的一端夹装在两块夹板之间，两块夹板3下部通过转动轴孔13活动安装位于试件6下方的转动轴9，如图6所示：转动轴9单向转动且与试件直接接触，实现试件可绕轴转动，如图5所示：转动轴孔13开设于两个夹板3下部边缘的相同位置，转动轴孔13为沿试件长度方向的长圆孔，转动轴9可以安装在转动轴孔13的不同位置，便于适应不同净长度的试件，无需改变固定压梁1的位置即可适用于更多长度、型号的试件6，便于试验使用；如图7、10所示：两块夹板3上部安装有压装试件6的固定螺杆7，固定螺杆孔12为纵向的长圆孔，固定螺杆7紧贴试件6安装，防止撞击试验时试件翘起离开，固定螺杆7的两端穿过固定螺杆孔12与螺帽8配合固定，固定螺杆的高度可根据试件在两个夹板之间的高度调节，适用于不同的试件，提高了约束装置的适用范围。
27.使用时，对固定压梁1进行定位，使翼缘座螺杆孔10与地面预留锚固孔正对，将焊接有夹板3的铰支端底板2放置在固定压梁1上，使底板螺杆孔11与翼缘座螺杆孔10正对；放置好铰支端底板后，在夹板下部的转动轴孔13中插入转动轴9，将试件6的两端均平稳放置在各自的两块夹板之间、转动轴9之上，试件6在铰支端底板2上的放置位置相同；边界约束装置每侧均通过4根底座锚固螺杆4自上而下连接铰支端底板2、固定压梁1及地面，锚固于地面使其牢固，并提供支反力，即，每根底座锚固螺杆4自上而下穿过底板螺杆孔11、翼缘座螺杆孔10、地面预留锚固孔，每穿过一个孔即用六角螺栓5固定；最后进行固定螺杆的安装，试件6两端的上表面上安装固定螺杆7，将固定螺杆插入固定螺杆孔12，固定螺杆7的两端用螺帽8固定，即完成边界条件的安装。
28.本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式，而且对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有多种变形和更改，凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：包括固定压梁（1），所述固定压梁（1）包括梁体（101），所述梁体（101）的两侧翼部对称设有翼缘座（102），所述翼缘座（102）上开有翼缘座螺杆孔（10）；所述固定压梁（1）上表面设置有铰支端底板（2），所述铰支端底板（2）的两侧均开有与翼缘座螺杆孔（10）位置对应的底板螺杆孔（11），所述翼缘座螺杆孔（10）与底板螺杆孔（11）中插装有底座锚固螺杆（4）；所述铰支端底板（2）上表面垂直固定有一对夹板（3），两块夹板（3）正对布置，两块夹板（3）下部通过转动轴孔（13）活动安装位于试件（6）下方的转动轴（9），所述转动轴（9）单向转动；两块夹板（3）上部安装有压装试件（6）的固定螺杆（7），所述固定螺杆（7）的两端穿过固定螺杆孔（12）与螺帽（8）配合固定。2.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：所述底座锚固螺杆（4）的下部配合六角螺栓（5）安装在地面预留锚固孔中。3.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：所述转动轴孔（13）开设于两个夹板（3）下部边缘的相同位置，所述转动轴孔（13）为沿试件长度方向的长圆孔。4.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：所述固定螺杆孔（12）为纵向的长圆孔，所述固定螺杆（7）紧贴试件（6）安装。5.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：两块夹板（3）之间的距离为试件（6）的宽度。6.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：每个固定压梁（1）的梁体（101）上设有4个翼缘座（102）。7.根据权利要求1所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：每根底座锚固螺杆（4）上位于翼缘座螺杆孔（10）、底板螺杆孔（11）处均装配有六角螺栓（5）。8.根据权利要求7所述的一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，其特征在于：所述底座锚固螺杆（4）设有3处外螺纹。

技术总结
本实用新型涉及建筑结构试验装置领域，公开了一种实现自重落锤试验机简支边界条件约束装置，固定压梁包括梁体，梁体的两侧翼部对称设有翼缘座，翼缘座上开有翼缘座螺杆孔；固定压梁上表面设置有铰支端底板，铰支端底板的两侧均开有与翼缘座螺杆孔位置对应的底板螺杆孔，翼缘座螺杆孔与底板螺杆孔中插装有底座锚固螺杆；铰支端底板上表面垂直固定有一对夹板，两块夹板正对布置，两块夹板下部通过转动轴孔活动安装位于试件下方的转动轴，转动轴单向转动；两块夹板上部安装有压装试件的固定螺杆，固定螺杆的两端穿过固定螺杆孔与螺帽配合固定。本装置便于操作，适用于短试件的安装和固定；构件更换方便且能够实现落锤冲击试验下的简支边界条件。的简支边界条件。的简支边界条件。


技术研发人员：高新晋 李飞 张晓清 赵晖 王蕊 沈玲华
受保护的技术使用者：山西平榆高速公路有限责任公司
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/9/16