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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115963013A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202310066920.2(22)申请日2023.01.19(71)申请人河北工程大学地址056009河北省邯郸市经济技术开发区太极路19号(72)发明人刘红波朱钟锦杜鹏王燕杰张海江(74)专利代理机构北京大地智谷知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11957专利代理师刘洪雨(51)Int.Cl.G01N3/12(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种模块化拼装式水加载试验系统(57)摘要本发明公开了一种模块化拼装式水加载试验系统,属于结构试验技术领域,包括有加载结构系统和水量监测控制系统,本发明中试验系统采用模块化单元,整体设有侧向支撑,结构稳定可靠,通过连接设计,加载过程可适应试验结构变形,提高了加载精度,各加载单元既独立又易组合,可适用于多种试验结构形式,模拟多种荷载模式,具有较强的通用性,结构组成部件设计标准化,连接采用螺栓连接,可实现结构的拆卸和再组装,具有较高的循环利用价值;水量监测控制系统采用传感器和控制元件,提高了试验系统的自动化水平,提升了加载效率和加载精度,极大程度降低了加载工作量,水作为加载重物,可循环使用,加载成本低、环境影响小。CN115963013ACN115963013A权利要求书1/2页1.一种模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,包括:加载结构系统和水量监测控制系统,所述加载结构系统包括加载模块、传力系统和支撑系统(20);所述加载模块由若干个单个模块(9)组成,所述单个模块(9)为一个模块单元,所述模块单元间通过传力系统连接,若干个所述模块单元组成模块系统(21),所述模块系统(21)由支撑系统(20)提供侧向支撑,所述水量监测控制系统与模块系统(21)连接。2.根据权利要求1所述的模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,所述单个模块(9)由薄钢板构成,分为壁板和底板(3),所述壁板设置有四个且四周布置肋板以提高壁板抗弯刚度,四个所述壁板按加肋形式分为壁板A(1)和壁板B(2)两种;所述底板(3)中部附近开孔与进出水口部件(4)连接,所述壁板上部分肋板、及其对应壁板和底板的边缘开小圆孔,采用螺栓相互连接,所述肋板的加入增大了不同板件间重叠面积,实现了板件间连接且提高了模块单元的水密性;所述进出水口部件(4)由钢管与开孔圆钢板构成,从上方插入模块单元的底板(3)上的开孔,所述进出水口部件(4)下端连接排水管(6)以及进水管(7)。3.根据权利要求1所述的模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,所述传力系统包括模块间连接件(11)以及传力部件(12),所述模块间连接件(11)由四个连接件分件(10)拼成,所述连接件分件(10)设置为方钢管且开有竖向长孔和圆孔;所述连接件分件(10)与所述模块单元的肋板相连的面均开竖向长孔,以释放模块单元间竖向约束,使模块单元在加载过程中适应结构变形,四个所述连接件分件(10)两两相贴合的面的上下端开圆孔,以实现连接件分件间的拼装;四个所述连接件分件(10)通过螺栓穿过长孔分别与四个模块单元对应连接,四个所述连接件分件(10)通过螺栓穿过所述圆孔相互固定;所述传力部件(12)由传力承托板(13)以及传力短柱(14)构成,所述传力承托板(13)设置为方钢板。4.根据权利要求1所述的模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,所述支撑系统(20)包括外框板(16)、斜撑杆(15)以及连接部件,所述外框板(16)采用压型钢板,具有抗弯刚度高、轻质的特点,所述斜撑杆(15)采用钢管杆件,两端采用销轴节点,所述支撑系统(20)连接均采用螺栓连接;所述连接部件按所连类型分为三类,压型钢板间连接、斜撑杆(15)‑压型钢板连接以及斜撑杆(15)‑地面连接;所述压型钢板间连接采用角部连接件(18),所述角部连接件(18)上开系列孔与压型钢板板肋采用螺栓固定,所述斜撑杆(15)‑压型钢板连接,在斜撑杆(15)与压型钢板间设置有中部连接垫板(17),所述中部连接垫板(17)、斜撑杆上端销轴节点板开孔,采用螺栓通过中部连接垫板(17)完成斜撑杆和压型钢板的固定,所述斜撑杆(15)‑地面连接,所述斜撑杆(15)下端销轴节点板开孔,采用螺栓完成与地面的锚固。5.根据权利要求1所述的模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,所述支撑系统(20)为自支承结构,外框板(16)与模块单元间仅为面接触,无固定连接,所述支撑系统(20)仅提供侧向支撑,不约束模块间竖向错动。6.根据权利要求1所述的模块化拼装式水加载试验系统,其特征在于,所述水量监测控制系统包括蓄水池(22)、进出水管线、水用电磁阀(8)、水位传