結(jié)構(gòu)工程梁柱力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)

產(chǎn)品型號(hào):FLJ—300KN

一、簡介：

主要用于力學(xué)加載試驗(yàn)和土木工程相關(guān)專業(yè)科研試驗(yàn),，可方便對墻體,、混凝土梁，鋼結(jié)構(gòu)桁架等構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn),，也可進(jìn)行柱類,、梁類、桁架類,、框架類,、節(jié)點(diǎn)類試驗(yàn)。普遍應(yīng)用于構(gòu)件的靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn),，包括拉伸,、壓縮、彎曲,、低周疲勞等試驗(yàn),。采用自平衡設(shè)計(jì)理念，安裝時(shí)無需反力地槽,。

可檢測試驗(yàn)內(nèi)容：

u 混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力試驗(yàn)

u 混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗(yàn)

u 混凝土軸壓構(gòu)件承載力試驗(yàn)

u 混凝土偏壓構(gòu)件承載力試驗(yàn)

u 磚砌體軸壓承載力試驗(yàn)

u 磚砌體受剪承載力試驗(yàn)

u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件整體失穩(wěn)試驗(yàn)

u 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件局部失穩(wěn)試驗(yàn)

u 鋼結(jié)構(gòu)偏壓構(gòu)件平面內(nèi)及平面外失穩(wěn)試驗(yàn)

u 桁架承載力試驗(yàn)

u 純彎梁試驗(yàn)

二,、 方案描述

300kN結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)裝置主要由自平衡門式反力架,、手動(dòng)加壓泵站、分離式千斤頂、壓力傳感器,、位移傳感器,、角鋼焊接鋼桁架,、分載粱、關(guān)節(jié)支座,、萬向球鉸,、力值顯示器,、高壓油管,、20通道數(shù)據(jù)采集儀等其它必要的附件等組成,。

（一）自平衡反力架

1. 反力架主體采用裝配鋼構(gòu)形式,，材料選用Q345結(jié)構(gòu)鋼,。

2. 采用自平衡設(shè)計(jì)理念,，無需反力地槽,?？伸`活安裝于普通混凝土地面，

3. 龍門架縱橫梁上布置有對稱吊耳；升降調(diào)整采用起重機(jī)吊裝方式調(diào)整；

4. 活動(dòng)梁采用鉸制螺栓固定式結(jié)構(gòu)（立柱孔配鉸）,，保證縱橫梁的水平精度及試驗(yàn)過程中橫梁保持鎖止不動(dòng),；龍門框架安裝在地面，采用膨脹螺栓固定,。

5. 負(fù)荷傳感器安裝在油缸下端面,，用于測量試驗(yàn)負(fù)荷。負(fù)荷傳感器采用高精度柱式拉壓力傳感器,。

6. 設(shè)計(jì)推力300kN,，過載能力130%；

7. 各連接面進(jìn)行精密機(jī)械加工,，反力架整體進(jìn)行退火處理,，消除殘余應(yīng)力,；

8. 主要安裝面預(yù)留安裝接口及功能擴(kuò)展接口,。

9. 主跨大梁采用箱型截面設(shè)計(jì)，跨中承載力300kN,，撓度<l/1500；

10. 所有鋼構(gòu)件均采用Q345B 結(jié)構(gòu)鋼,，符合國標(biāo)檢測標(biāo)準(zhǔn)，各連接面均進(jìn)行機(jī)加工,。

11. 采用E5003～E5016 系列焊條焊接,。

12. 立柱，大梁焊接角度尺寸公差±35′,，焊接件線度尺寸公差±4.5mm(L<4m),，±8.0mm(L>4m)。

13. 各鋼構(gòu)件外表面進(jìn)行噴砂除銹處理后,，并立即噴涂環(huán)氧富鋅底漆二遍,，面漆二遍,。

14. 立柱及所有梁上按模數(shù)設(shè)置的孔均采用模鉆或數(shù)控加工的方式，孔間距誤差不大于0.2mm,。

15. 標(biāo)配短柱承臺(tái)2個(gè),，承臺(tái)高度500mm，承臺(tái)下端板預(yù)留與基座連接接口,，承臺(tái)上端板預(yù)留與關(guān)節(jié)支座類試驗(yàn)裝置標(biāo)準(zhǔn)接口,。

16. 反力架凈高度2.4m，立柱凈間距2m,；加載橫梁與基座設(shè)計(jì)承載力大于300kN,；橫梁截面高度不小于300mm，均布豎肋,；基座頂部預(yù)留兩排安裝孔,；鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆；

17. 設(shè)備總重量約3噸,。

18. 為保證試驗(yàn)加載的穩(wěn)定性,，特對橫梁進(jìn)行了有限分析，模擬承載300KN的承載力,。

19.如果后期試驗(yàn)室建設(shè)了反力地槽,，可將底部橫梁拆除，與反力地槽連接,，將獲得更大的加載范圍.

（二）,、桁架

n 單榀角鋼焊接鋼桁架

n 桁架由角鋼焊接組成的具有三角形單元的立體空間結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力,，從而能充分利用材料的強(qiáng)度,，在跨度較大時(shí)可比實(shí)腹梁節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度,。

1,、材料選用Q235B，手工焊接采用E43系列焊條;

2,、簡支跨度2000mm,，跨中施加集中荷載時(shí)設(shè)計(jì)最大承載力為4噸；

3,、鋼桁架所有桿件均采用雙40*40角鋼焊接

4,、預(yù)留與簡支梁鉸支座的連接；

5,、鋼構(gòu)表面涂刷防銹漆。

6,、嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造,，滿足科研院校的教學(xué)使用,。

（三）分載粱

? 分載梁可將承載力分布在不同的作用點(diǎn)上，可分布兩點(diǎn)加載或多點(diǎn)加載,。兩點(diǎn)加載時(shí),，與試樣之間連接鉸支座，確保載荷的均布施加,。該件主要承受彎矩和剪力,。

? 1.5m梁  截面尺寸不小于200mm*200mm，采用H型鋼焊接,，并焊接加強(qiáng)肋板,。承載力300kN,分配梁兩端含專用固定關(guān)節(jié)支座和滾動(dòng)關(guān)節(jié)支座；

（四）關(guān)節(jié)支座

關(guān)節(jié)支座是將構(gòu)件連接在支承座上的裝置,，對構(gòu)件形成一種約束,，可沿一定的方向運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中不會(huì)背離構(gòu)件,，使構(gòu)件按預(yù)計(jì)的方向運(yùn)動(dòng),。

n 300kN簡支梁梁端關(guān)節(jié)支座

1、標(biāo)配固定端關(guān)節(jié)支座1個(gè),，滑動(dòng)端關(guān)節(jié)支座1個(gè),；

2、關(guān)節(jié)支座受壓承載力300kN;

（五）千斤頂

n 300kN分離式液壓千斤頂

是動(dòng)力裝置和支撐裝置分離的千斤頂,，采用液壓方式,，用于起重、支撐等工作,。300kN加載油缸使用進(jìn)口密封件,，可水平使用，也可以垂直使用,。油缸尾部法蘭,，活塞桿端配活動(dòng)關(guān)節(jié)連接形式，拉壓力萬向加載,，拉壓力無間隙,；

1、壓力300kN,，行程200mm,；

2、活塞桿端預(yù)留與力傳感器連接的接口,；

3,、標(biāo)配千斤頂與反力架的連接裝置；

n 手動(dòng)液壓泵站

手動(dòng)液壓泵站,，是將手動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能的一種小型液壓泵站,。 在配套的油缸使用下,，可以進(jìn)行各類動(dòng)力作業(yè)，可對試樣施加試驗(yàn)力,。

1,、最大供油壓力70MPa；

2,、雙級(jí)泵雙作用,；

3、與分離式液壓千斤頂配合使用,；

4,、泵站配超高壓快速插拔接頭，可實(shí)現(xiàn)與千斤頂之間的快速分離與連接,；

n 超高壓油管

超高壓油管是高壓油路的組成部分,，要求油管需要承受一定的油壓而且有一定的疲勞強(qiáng)度，保證管路的密封要求

1,、70Mpa,，長度9m；

2,、長度可定制,，帶快速插拔接頭；

3,、為泵站和千斤頂之間提供超高壓液壓油的傳輸通道,。

（六）、壓力傳感器

壓力傳感器由電阻應(yīng)變片和集體材料組成,。電阻應(yīng)變片是壓力傳感器的主要組成部分之一,。其工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，然后通過阻值的變化轉(zhuǎn)換成力值KN的變化,。

1,、額定承載力300kN；

2,、安全過載：150% F.S

3,、預(yù)留與千斤頂活塞桿、球鉸和關(guān)節(jié)支座的連接,。

（七）位移計(jì)

位移計(jì)又稱為位移傳感器,，是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件，傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量,，通過顯示儀表告知人們被測物體的變形量,。

1、量程50mm，分辨率0.001mm,；

2,、與靜態(tài),、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變數(shù)據(jù)采集儀匹配良好,。

（八）萬向球鉸

球鉸是一種的空間連接鉸，它有兩個(gè)部件組成,，球與球殼,。該鉸允許兩部件繞公共的球心相對轉(zhuǎn)動(dòng)，為試件提供端部多向位移約束,，釋放旋轉(zhuǎn)約束,。球鉸常用于千斤頂加載端，也可以用于提供梁,、柱等試驗(yàn)加載使用,。

300kN萬向受壓球鉸

1、承載力300kN,；

2,、預(yù)留與壓力傳感器、被加載試件連接端口,。

三,、20通道數(shù)據(jù)采集儀

1、 概述

20通道數(shù)據(jù)采集儀是特地為學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng),，每臺(tái)包括20個(gè)測量通道,，每個(gè)測量通道都可以測力、位移或應(yīng)變,。測量時(shí),，通過安卓手機(jī)或電腦與設(shè)備進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)采樣控制和數(shù)據(jù)的分析等功能,。

1.1  20通道數(shù)據(jù)采集儀:

1.2采樣頻率2Hz/通道,。
1.3測量應(yīng)變范圍：±30000με，分辨率：0.5με,。

1.4儀器可直接顯示數(shù)據(jù),，也可通過網(wǎng)線連接電腦,通過wifi連接電腦或安卓手機(jī)客戶端，所有參數(shù)設(shè)置,、平衡,、采樣和存儲(chǔ)均可在手機(jī)上完成，同時(shí)顯示所有測點(diǎn)數(shù)據(jù),；數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)至手機(jī)中,，也可與電腦相連，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至控制電腦內(nèi) ,。

2 ,、應(yīng)用范圍

2.1可完成全橋,、半橋、1／4橋（120Ω三線制）和1/4橋（兩線制公共補(bǔ)償）狀態(tài)的應(yīng)力應(yīng)變的測試和分析,；

2.2 配合各種橋式傳感器,，實(shí)現(xiàn)力、荷重,、位移等物理量的測量,；

3 、特點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)多通道并行高速長時(shí)間連續(xù)采樣,；

3.2 高度集成：模塊化設(shè)計(jì)的硬件,，每個(gè)模塊20通道機(jī)箱形式；

3.3 每臺(tái)計(jì)算機(jī)可控制多臺(tái)采集儀進(jìn)行采樣,，滿足多通道,、高精度的測量需求；

3.4 運(yùn)行于Win2000/XP/7/8操作系統(tǒng),，用戶界面友好,、操作簡便靈活；

3.5 計(jì)算機(jī)通過WiFi或以太網(wǎng)與儀器通訊,，對采集器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（量程,、傳感器靈敏度等）、清零,、采樣,、停止等操作，并實(shí)時(shí)傳送采樣數(shù)據(jù),。

5,、技術(shù)指標(biāo)

5.1 測量點(diǎn)數(shù)：10或20測點(diǎn)（可測力或應(yīng)變）；

5.2 采樣速率（連續(xù)采樣）：2Hz/通道,；

5.3 模數(shù)轉(zhuǎn)換器：24位Σ-ΔA/D轉(zhuǎn)換器,；

5.4支持橋路連接方式：全橋、半橋,、1／4橋（120Ω三線制）和1/4橋（兩線制公共補(bǔ)償）,；

5.5適用應(yīng)變片電阻值：

⑴1/4橋（三線制自補(bǔ)償）電阻范圍：120Ω或350Ω（訂貨時(shí)確定一種）；

⑵1/4橋（兩線制公共補(bǔ)償）,、半橋,、全橋電阻范圍：60Ω～20000Ω任意設(shè)定；

5.6 應(yīng)變片靈敏度系數(shù)：1.0～3.0自動(dòng)修正,；

5.7 供橋電壓：

⑴輸出電壓范圍（DC）：2V,；

⑵精度：不大于0.1％；

⑶穩(wěn)定度：不大于0.05％/小時(shí)；

⑷最大輸出電流：30mA/CH,；

5.8 測量應(yīng)變范圍：±30000με,；

5.9 最高分辨率：0.5με；

5.10 系統(tǒng)示值誤差：不大于0.5％±3με,；

5.11 零漂：不大于2με/4h,；

5.12長導(dǎo)線電阻修正范圍：0.0～100Ω；  

5.13 自動(dòng)平衡范圍：±15000με(應(yīng)變計(jì)阻值的±1.5%),；

5.14 配置安卓手機(jī),，所有參數(shù)設(shè)置、平衡,、采樣和存儲(chǔ)均可在手機(jī)上完成，同時(shí)顯示所有測點(diǎn)數(shù)據(jù),；

5.15 數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)至手機(jī)中,，也可與電腦相連，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至控制電腦內(nèi),；

5.16 通訊方式：與手機(jī)和平板通訊采用WiFi接口,，與計(jì)算機(jī)通訊采用以太網(wǎng)接口或WiFi接口；配電腦端軟件和安卓手機(jī)端軟件

5.17 電源：交流供電（交流220V±10％ 50Hz±2％）,；

5.18 外形尺寸：353mm×291mm×105mm(長×寬×高)便攜機(jī)箱,。

四、產(chǎn)品配置清單

標(biāo)簽 :結(jié)構(gòu)工程梁柱力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)