平面装配式钢结构桥静力分析实验装置的制作方法

1.本实用新型涉及结构力学教研领域，具体是一种平面装配式钢结构桥静力分析实验装置，可实现各种钢结构桥的静力分析实验。


背景技术：

2.钢结构桥梁是主要承重结构采用钢材的桥梁，具有高强度、低重量、韧性高、质量大、便于预留管线以及便于施工和后期维护的优点，除此之外钢结构桥梁较为环保，在钢材加工环节不会污染环境，废旧部件还能进行二次利用，可以节约资源，体现了节能环保的优势。
3.钢结构桥静力分析是《结构力学》、《桥梁检测与加固技术》等道路桥梁与渡河工程专业核心课程的重要内容之一，但该类课程缺少相关的实验装置进行工程结构实验分析，目前市场上也缺乏类似的实验装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种平面装配式钢结构桥静力分析实验装置，该装置应具有操作简单、教学效果好的特点。
5.本实用新型的技术方案是：
6.平面装配式钢结构桥静力分析实验装置，包括施压机构；其特征在于：该装置还包括实验平台、固定在实验平台上的上滑轨与下滑轨、可沿着上滑轨水平滑动的上滑台、可沿着下滑轨水平滑动的两个下滑台、安装在下滑台上的支架、将滑台与滑轨锁定的紧固件；所述施压机构固定在上滑台上。
7.所述上滑台与下滑台均包括车架以及可转动地定位在车架两侧的若干车轮组；所述车轮组包括同轴布置的内轮与外轮；所述下滑台还包括固定在车架中部的套筒。
8.所述上滑轨与下滑轨均包括底板、位于底板顶面的定位条、固定在底板侧面的侧板；所述上滑轨还包括位于底板上方并与侧板固定的顶板；所述下滑轨的侧板上设有若干侧板孔；所述上滑轨的顶板上设有若干顶板孔；所述内轮与外轮分别布置在定位条的两侧。
9.所述上滑台的车架上设有分别与两条上滑轨的顶板孔对应的两个上车架孔，上车架孔为螺孔；所述下滑台的车架上设有与侧板孔对应并且穿过套筒的下车架孔。
10.所述支架包括可竖直向下插入套筒中的插杆以及设置插杆顶端的支座；所述插杆上设有若干插杆孔。
11.所述紧固件包括上螺栓、下螺栓以及与下螺栓配合的螺母；所述上螺栓竖直向下穿过顶板孔并与上车架孔螺纹啮合；所述下螺栓水平穿过侧板孔、下车架孔与插杆孔并与螺母螺纹啮合。
12.所述底板与顶板的间距大于车轮的外径。
13.所述施压机构包括与上滑台车架固定的电动推杆以及由电动推杆推动的力压力器。
14.本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型用于梁式结构、拱式结构、刚架式结构、悬索结构等多种桥梁结构的受压实验，可以全面清晰地展示桥梁结构的受力关系，便于学生自主完成桥梁结构的设计、组装、加载、测试和验证的全过程，深入理解钢结构桥梁的力学特点，有利于培养学生解决工程实际问题的能力和创新思维。
附图说明
16.图1是本实用新型的主视结构示意图。
17.图2是本实用新型的俯视结构示意图。
18.图3是本实用新型的上滑台与上滑轨的右视结构示意图。
19.图4是本实用新型的下滑台与下滑轨的右视结构示意图。
20.图5.1是本实用新型的上滑台的主视结构示意图。
21.图5.2是本实用新型的上滑台的俯视结构示意图。
22.图5.3是本实用新型的上滑台的右视结构示意图。
23.图6.1是本实用新型的下滑台的主视结构示意图。
24.图6.2是本实用新型的下滑台的俯视结构示意图。
25.图6.3是本实用新型的下滑台的右视结构示意图。
26.图7是本实用新型的支架的主视结构示意图。
27.图8是本实用新型的上滑轨的右视结构示意图。
28.图9是本实用新型的下滑轨的右视结构示意图。
具体实施方式
29.以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。
30.如图1所示，平面装配式钢结构桥静力分析实验装置，包括实验平台1、上滑轨2、下滑轨3、上滑台4、下滑台5、支架6、紧固件、施压机构。
31.所述实验平台为方钢制成的框架结构，框架结构的尺寸为1.5m(长)
×
0.5m (宽)
×
2m(高)，方钢的尺寸为30mm
×
30mm。两条上滑轨水平固定在实验平台上部，平行于上滑轨的两条下滑轨水平固定在实验平台下部。
32.如图9所示，所述下滑轨包括底板13、制于底板顶面的定位条14、竖直固定在底板侧面的侧板15。侧板上设有若干水平排列的侧板孔15.1，侧板孔的间距为10cm。
33.如图8所示，所述上滑轨包括底板13、制于底板顶面的定位条14、竖直固定在底板侧面的侧板15、位于底板上方并且与侧板固定的顶板16。所述顶板上设有若干水平排列的顶板孔16.1，顶板孔的间距为5cm。
34.所述上滑台可沿着上滑轨水平滑动，两个下滑台均可沿着下滑轨水平滑动，每个下滑台上安装一个支架，施压机构固定于上滑台上。
35.如图5.2所示，所述上滑台包括车架7，车架上设有分别与两条上滑轨的顶板孔对应的两个上车架孔7.1(车架孔为螺孔)，车架两侧可转动地定位若干车轮组，每一侧的车轮组均沿着一条上滑轨滚动，每个车轮组包括内轮9与外轮 10，内轮与外轮同轴布置并且分
别位于定位条的两侧，其中的外轮位于定位条与侧板之间。所述底板与顶板的间距大于车轮的外径，保证车轮在上滑轨中滚动。
36.所述施压机构包括电动推杆20与力压力器17，电动推杆与上滑台的车架固定，力压力器设置在电动推杆上，电动推杆的伸缩杆向下伸出时力压力器可以检测施力的大小，伸缩杆的最大伸出长度为5cm。
37.如图6.2所示，所述下滑台包括车架7，车架两侧可转动地定位若干车轮组，每一侧的车轮组均沿着一条下滑轨滚动，每个车轮组包括内轮9与外轮10，内轮与外轮同轴布置并且分别位于定位条的两侧，其中的外轮位于定位条与侧板之间，并且车架中部还设置套筒8，车架上设有与侧板孔对应并且穿过套筒的下车架孔7.2。
38.如图7所示，所述支架包括插杆11以及设置插杆顶端的支座12。所述插杆的圆杆(圆杆的大小与套筒的内孔相适合)，插杆上设有若干插杆孔11.1，插杆孔的间距为5cm。所述支座包括水平布置的底座12.1与竖直固定在底座上的挡板12.2。
39.所述紧固件包括上螺栓18、下螺栓19以及与下螺栓配合的螺母(图中省略)。所述上螺栓用于锁定上滑台与上滑轨，上螺栓竖直向下穿过顶板孔并且与上车架孔螺纹啮合，使得上滑台可以向上抬升一定高度从而靠住上滑轨的顶板底面。所述下螺栓用于锁定下滑台、支架与下滑轨，下螺栓水平穿过侧板孔、车架孔与插杆孔后再使用螺母紧固。
40.本实用新型的操作步骤如下：
41.1)调整下滑台的水平位置以及支架的高度，使用下螺栓与螺母锁定下滑台与支架；
42.2)将桥梁模型的架设在支架的支座上，并将应变片贴在桥梁模型上，应变片连接静态电阻应变仪；
43.3)调整上滑台的水平位置，使用上螺栓锁定上滑台；
44.4)启动电动推杆对下方的桥梁模型施压；
45.5)观察桥梁变形情况，通过力压力器观察力的大小，也可观察静态电阻应变仪的显示参数，记录实验结果。
46.本实用新型的优点在于：
47.1)本实用新型结构简单、安装和操作均非常方便，实用性好；
48.2)本实用新型运用了中国古代的榫卯结构，稳定性好、强度高，能够承受大荷载作用，且抗震性能优异；
49.3)本实用新型的上滑台与下滑台的位置可调，适合各种桥梁模型使用，可用于模拟现实情境中车辆荷载通过桥梁时不同位置桥梁的受力情况。