静载加载设备PPT教案

手动液压千斤顶活塞的行程可达
30㎝，工作压力可达5000KN。缺
点是不能倒置安装，每台必须由专
人操作，不能实现多台（多点）同
步加载。
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3 电动液压千斤顶
电动液压千斤顶是用电 动代替手动，由电动油泵提 供油压，分为单向作用与双 向作用两种。
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单 向 作 用 液 压加载 器 双 向 作 用 液 压加载 器
（6）加载方法要力求采用现代化先进技术，减轻 劳动强度，提高检测质量。
—— 加载设备要现代化 （7）此外，必须考虑场地情况。
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1.2 重力加载
1 重力加载的概念
它是利用物体的重力，以静态的方式施加 于结构或构件上的加载方法。 它可分为：直接加载法
杠杆加载法。
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2 直接加载法
（4）气压加载——利用压缩空气或真空作用加载
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4 加载方法和设备应满足 （的1）条选用件的加载图式应与结构设计计算的荷载图
式所产生的内力值相一致或极为接近。 —— 荷载能够达到最大设计值
（2）荷载作用点与传递方式明确，产生的荷载数 值要不随加载时间、外界环境和结构的变形而改 变(保证荷载值的相对误差不超过±5%)。 —— 荷载要稳定
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板壳结构施加重力荷载须注意如下几点：
（1）须在施加荷载的板壳面上画出堆放荷载的区格。这是 为了避免几级荷载堆放后，板壳结构发生弯曲，由于荷载 密集堆放，造成中间部位堆放的荷载不随板壳弯曲“起拱” 而形成“局部卸载”现象。画区格后，按垛堆放荷载，这 样每垛荷载就会随板壳弯曲而下沉，就避免了“起拱”而 “局部卸载”。 （2）垛与垛之间应留有5㎝间隙，每垛边长（a）跨度大 于4m时，不应大于计算跨度的1/6；（b）跨度小于4m时， 不应大于计算跨度的1/4。
（3）荷载分级的分度值要满足检测量测的精度要 求，加载设备要有足够的强度储备。
—— 加载设备要有足够的强度
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（4）加载装置本身要安全可靠，不仅要满足强度 要求，还必须按变形条件来控制加载装置的设计， 即还要满足刚度要求。 —— 加载设备要有足够的刚度 （5）加载设备要操作方便，便于加载和卸载，既 能控制加载速度，又能适应同步加载或先后加载 的不同要求。 —— 加载设备要轻巧
(a)门式反力架；(b)三角反力架
1-横梁；2-立柱；3-地脚螺栓；4-加载器
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三角反力架
门式反力架
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2．反力墙：是与试验台座连成一 体的钢筋混凝土墙体，用于对被 测结构施加水平力，其强度与刚 度都非常大，尤其适合于对试验 结构施加大荷载，但不能像三角 形反力架一样可以移动。在混凝 土反力墙上，按一定距离设有孔 洞，以便用螺栓锚住加载器的底 板。墙的表面有规则的安排这些 孔洞以便可以使加载器（加载油 缸）在墙体任第2何6页/共部29页位连接。
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2 支座
它是用来模拟实际结构构件与基础的连接。大体 分为滚动（活动）铰支座和定铰支座。通常在实验室 的滚动（活动）铰支座和定铰支座如下图制作（使用 钢材制作）。
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3 分配梁
它是将集中荷载转化为多点分布荷载的装 置（设备）。
例如，受加载设备的限制，本应采用均 布加载而无法实施，只能采用多点集中荷载来 代替均布加载，即可在多点集中荷载下使用分 配梁。多采用钢材制作，要有足够的刚度。同 时为确保分配梁的稳定性，分配梁的配置不得 超过两级，每个加载点所控制的面积不能大于 1㎡。
将荷重直接堆放在被测结构或构件上（或将 荷重堆放在专用的吊篮里，再将吊篮悬挂在被 测结构或构件上）。
用重物做均布荷载
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用重物做集中荷载
荷重的要求：形状规整，重量相同（每件荷重误差 不超过±5%）。实验室内采用标准重量的铸铁块 （通常分为：20kg、10 kg 、5kg ）。现场可采用 砖、砂（石）袋。规整是为了容易堆放，不造成过 大的体积；重量限制，是为加载时不造成过大的冲 击荷载。
另外，要注意油路油管的老化以确保人员及
设备的安全。
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1.4 支墩、支座、分配梁
支墩、支座、分配梁是结构检测装置 中模拟结构受力和边界条件的重要部分。 它是检测中正确传力的保证。
1 支墩
它是支撑被测件的砌筑体。通常用钢筋混凝 土现浇构成。在现场没有此条件也可由砖砌 成。要求其有一定的强度、刚度及稳定性。
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分配梁示意图：
其等效加载按下式计算: P qab 其中，P －集中荷载（KN）
a b －区格的长和宽（m）。
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1.5 反力架、反力墙
各种加载千斤顶或加载系统 都要通过反力设施来对结构或构 件施加荷载。
1．反力架：通常有两种，一种是 施加竖向荷载的如“门式”反力 架；另一种则是施加水平方向荷 载的如：“三第2角3页/共”29页反力架。 它们都是用钢材制成的，有足够
静载加载设备
ห้องสมุดไป่ตู้
2 静载检测
指结构或构件在静力荷载作用下，通过专用 仪器设备测得结构或构件的各种变形、内力变 化及承载能力。
3 加载方法
（1）重力加载——利用重物直接加载或通过杠杆作用间接加载 （2）液压加载——利用千斤顶和液压试验机等加载 （3）机械加载——利用铰车、差动滑轮组、弹簧和螺旋千斤
顶等机械设备的机械加载
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3 杠杆加载法
利用杠杆放大原理，将一端所加施的荷载放 大施加到被测结构或构件上的方法。
杠杆加载装置
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注意：
（1） 杠杆的臂不宜过长，过长会分解 成一水平推力，而不是完全的垂直向下 的压力。故杠杆的放大率一般控制在3～ 5为宜。 （2）加载时三个支点(杠杆的反力支点A、 作用在结构上的着力点B、重物的加载点 C)应在同一直线上。
6 液压加载的优缺点
（1）优点：可以施加向上、水平、向下的荷载， 施加荷载可以很大，易于控制，易于与现代化 的仪器、设备联机，从而实现作用力大小的数 据传输和采集，并能实现多点同步加载，还能 随被测结构或构件的变形而抗力减弱而自动随 之卸载。
（2）缺点：对油路、油管、控制系统要求严格， 要严格杜绝油路漏油现象，因为油路漏油则可 造成加载加不上去，恒载不稳定。控制系统要 有良好的控制精度。
反力墙与三角反力架都是用
6 试验台座
试验台座是试验室基本设施之一。用于固定被测结构或 构件、加载设备、反力设施，并承受检测荷载。
试验台座的台面形式有槽式、地脚螺丝式、箱式或以上 形式的组合。
槽式台座：是目前国内用得较多的比较典型的静力试 验台座，其构造特点是沿台座纵向全长布置几条用型钢制 成的槽轨，该槽轨是纵向框架式结构,埋置在台座的混凝土 内，如图所示。槽轨的作用在于锚固加载支架，用以平衡 结构物上的荷载产生的反力。在检测加载时，立柱受向上 拉力，故要求槽轨的构造应该和台座的混凝土部分有较好 的联系，不致拔出。如果荷载架立柱为圆钢制成，直接可 用两个螺帽固定于槽内；如果荷载架立柱为型钢制成，则 在其底部设计成钢结构柱脚的构造，用地脚螺丝固定于槽 内。
它是一种比较完善的液压加 载系统。其原理与构造与普 通材料试验机相同。它由液 压操纵台、液压加载器和试 验机架三部分组成。由于进 行大型结构的试验，故通常 液压加载器的吨位比较大， 通常至少在2000KN以上。如 结构长柱试验机，它可以测 长柱，机架高度最大可大 10m以上，其吨位通常为 5000KN，除了可做长柱试验 外，也可做梁、墙板、砌体、 节点的受压受弯试验。 第17页/共29页
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1.3 液压加载
1 液压加载的概念
它是利用油泵将液压升高，通过液压 加载器（活塞）对结构施加其作用力的一 种方法。由于它具有加载能力大，操作安 全方便，且能与计算机联机实现自动控制。 故它是目前使用最为广泛的一种加载方法。
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2 手动液压千斤顶
首先关闭卸油阀，抬起手柄，将 储油箱中的油通过单向阀输入到工 作油缸中，再将手柄压下，工作油 缸中的活塞伸出，当活塞触及到被 测结构或构件时，其运动受阻，使 加载油缸内的压力升高，结构或构 件就会受到荷载的作用。卸载时， 打开卸油阀，使工作油缸回到储油 箱中，完成其工作的全过程。
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杠杆放大率：
L1 L2
L1
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4．重力加载的优缺点：
（1）优点：设备简单，取材方便，荷载 稳定。
（2）缺点：加载只能是施加竖向荷载。 加荷重量不能过大，以免造成堆码体积过 大。
操作笨重，达到极限荷载时不能随结构 或构件变形失去抗力而自动卸载。因而应 在被测构件下方安放护墩，以防被测构件 突然坍塌。
液压加载多点同步原理图
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4 电液伺服加载系统
电液伺服加载系统用以模拟各种载荷，产生诸如伪静力 荷载、拟动力荷载等进行抗震性能试验等。主要有电液伺服 加载器、控制系统和液压源等三大部分组成。它是目前工程 结构检测及研究中一种比较理想的检测设备。
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5 大型结构试验机
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槽式台座示意图
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感谢您的观看。
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