專利名稱：一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置。
背景技術(shù)：
薄壁圓柱殼廣泛應(yīng)用于土木工程中的各類殼體結(jié)構(gòu)，如儲罐、筒倉、塔桅、煙囪以及管道等。建造在軟土地基上的大型圓柱殼容易產(chǎn)生各種變形，其中殼周不均勻沉降對殼體穩(wěn)定最為不利。薄壁圓柱殼分為浮頂殼體和固頂殼體。薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)對邊界條件十分敏感，因此薄壁圓柱殼頂部和底部邊界準(zhǔn)確模擬非常重要，這對實(shí)驗(yàn)裝置提出了要求， 但是，目前尚未有進(jìn)行薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的邊界模擬裝置的報道。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置，它包括中央支撐桿、上圓環(huán)板、可拆卸式下圓環(huán)板和套筒。上圓環(huán)板通過套筒固定在中央支撐桿上，中央支撐桿的端部與可拆卸式下圓環(huán)板通過螺紋旋接，上圓環(huán)板和可拆卸式下圓環(huán)板半徑相同。其中，所述可拆卸式下圓環(huán)板包括四個四分之一外圓環(huán)和一個中間連接體，中間連接體通過四個連接鋼板分別與四個四分之一外圓環(huán)可拆卸式連接。本實(shí)用新型具有的有益效果是通過這套薄壁圓柱殼邊界條件模擬裝置，將其作為模板可以制作薄壁圓柱殼模型，并很好地形成薄壁圓柱殼模型頂部和底部固定邊界，能夠模擬固頂殼體和浮頂殼體。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，而且可以假定制作的薄壁圓柱殼沒有初始應(yīng)力，只有很小的幾何初始缺陷，適用于薄壁圓柱殼的試驗(yàn)研究。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是上圓環(huán)板的平面圖；圖3是可拆卸式下圓環(huán)板的平面圖；圖中1、薄壁圓柱殼模型，2、中央支撐桿，3、上圓環(huán)板，4、可拆卸式下圓環(huán)板，5、套筒，6、連接鋼板，7、螺栓，8、四分之一外圓環(huán)，9、中間連接體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本實(shí)用新型薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置包括中央支撐桿2、上圓環(huán)板3、可拆卸式下圓環(huán)板4和套筒5。其中，上圓環(huán)板3通過套筒5固定在中央支撐桿2上，中央支撐桿2的端部與可拆卸式下圓環(huán)板4通過螺紋旋接，上圓環(huán)板3和可拆卸式下圓環(huán)板4半徑相同。圖2所示為上圓環(huán)板3的結(jié)構(gòu)，其主要由一個外圓環(huán)和一個十字加強(qiáng)肋一體形成。 十字加強(qiáng)肋的中間有一個孔，中央支撐桿2穿過該孔后由套筒5固定。如圖3所示，可拆卸式下圓環(huán)板4包括四個四分之一外圓環(huán)8和一個中間連接體 9，中間連接體9通過四個連接鋼板6分別與四個四分之一外圓環(huán)8可拆卸式連接。連接鋼板6與中間連接體9和四分之一外圓環(huán)8之間均通過螺栓7連接。中間連接體9中心有一中心螺紋孔，中央支撐桿2的端部旋入該螺紋孔。本實(shí)用新型的工作過程如下1、通過螺栓7和連接鋼板6將四個四分之一外圓環(huán)8和一個中間連接體9連接在一起，組成可拆卸式下圓環(huán)板4，將中央支撐桿2插入可拆卸式下圓環(huán)板4的中心螺紋孔，再將上圓環(huán)板3套入中央支撐桿2后用套筒5固定。2、利用上圓環(huán)板3和可拆卸式下圓環(huán)板4作為模板，將薄壁材料形成薄壁圓柱殼模型1。薄壁材料為矩形，繞著上圓環(huán)板3和可拆卸式下圓環(huán)板4卷成圓桶狀的薄壁圓柱殼模型1。薄壁圓柱殼模型1可以由聚酯薄膜等塑料制作而成。3、將玻璃膠涂于薄壁圓柱殼模型1外圓周底部，玻璃膠凝固后，旋開螺栓7，將四個四分之一外圓環(huán)8內(nèi)移，再在薄壁圓柱殼模型1內(nèi)圓周凃上玻璃膠，形成底部固定邊界條件。4、移走上圓環(huán)板3模擬浮頂殼體；或?qū)⒈”趫A柱殼模型1頂部固定于上圓環(huán)板3 外，形成頂部固定邊界條件，從而模擬固頂殼體。
權(quán)利要求1. 一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置，其特征在于，它包括中央支撐桿(2)、上圓環(huán)板(3)、可拆卸式下圓環(huán)板(4)和套筒(5);上圓環(huán)板(3)通過套筒(5)固定在中央支撐桿(2)上，中央支撐桿(2)的端部與可拆卸式下圓環(huán)板(4)通過螺紋旋接，上圓環(huán)板(3)和可拆卸式下圓環(huán)板(4)半徑相同；其中，所述可拆卸式下圓環(huán)板(4)包括四個四分之一外圓環(huán)(8)和一個中間連接體(9)，中間連接體(9)通過四個連接鋼板(6)分別與四個四分之一外圓環(huán)(8)可拆卸式連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種薄壁圓柱殼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中的邊界模擬裝置,該裝置包括中央支撐桿、上圓環(huán)板和可拆卸式下圓環(huán)板。將上圓環(huán)板和下圓環(huán)板作為模板制作薄壁圓柱殼模型，在薄壁圓柱殼模型底部利用玻璃膠涂于底部邊界，松開可拆卸式式下圓環(huán)板上的螺栓將下圓環(huán)板內(nèi)移，在模型內(nèi)側(cè)涂一圈同樣的玻璃膠，形成底部固定邊界條件，在薄壁圓柱殼頂部利用鋁帶將薄壁圓柱殼模型頂部固定于上圓環(huán)板，可形成頂部固定邊界條件。該裝置可以靈活拆卸，具有在試件制作過程中充當(dāng)模板和形成試件底部和頂部邊界條件的兩種作用。當(dāng)放松頂部邊界時，可以模擬浮頂殼體；當(dāng)約束頂部邊界時，可以模擬固頂殼體。
文檔編號G01M13/00GK201945446SQ20102067206
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者楊勇, 趙陽 申請人:浙江大學(xué)