BCJ-2000
结构力学组合实验装置
技 术 方 案
编号：BCJ2000170916-V1.0
山 东 邦 测 试 验 机 有 限 公 司
Shandong Bangce Testing Machine Co.,Ltd
中国•济南
BCJ-2000结构力学组合实验装置
技 术 方 案
一、产品使用范围
结构力学实验：
杆件结构基本构件及测试原理认识实验；
典型杆件结构内力及结点位移验证实验；
杆件结构计算方法验证实验；
杆件结构特例实验；
工程实际中的问题模拟实验。
钢筋混凝土结构设计：
不同配筋足尺钢筋混凝土简支梁正、斜截面破坏性实验；
足尺钢筋混凝土短柱偏心压缩实验；
高承载力大跨度足尺钢筋混凝土梁多点加载抗弯性能；
剪力墙、梁柱结点压剪实验。
钢结构设计：
H型钢梁弯曲实验；
焊接钢架内力分布测试实验；
球节点桁架内力分布测试实验；
结构次应力测试分析实验；
二、产品介绍
1.实验系统介绍：
BCJ-2000结构力学组合实验装置主要应用于结构力学、钢结构、钢筋混凝土等实验项目。加载架主体采用组合式空间框架结构形式，主加载横梁可沿立柱移动，调整加载点位置，方便不同类型实验的开展。整套加载架固定在实验室的反力地槽上。
整套外观图如下：
2.主要技术参数及性能指标
最大垂向负荷： 垂向跨中最大承载力2000kN；
整机外形尺寸： 6000mm×3000mm×6500mm（长×宽×高）
加载类型： 单点加载、多点加载
有效试验空间： 4500mm×6000mm（宽×高）
主框架机加工后表面粗糙度：不大于Ra3.2
喷漆处理: 喷漆前进行喷砂去锈处理
三、产品分项描述
加载架为组合式空间框架结构形式，主体采用Q345钢板焊接结构。由纵向钢梁（截面尺寸640mm×420mmx5520mm，翼缘厚度30mm，腹板厚度20mm）、立柱（截面尺寸480mm×360mmx6100mm，翼缘厚度30mm，腹板厚度20mm）、横向钢梁（截面尺寸600mm×500mmx2800mm，翼缘厚度30mm，腹板厚度30mm）、连接梁（截面尺寸480mm×320mmx1500mm，翼缘厚度20mm，腹板厚度20mm）等组成。
1.横向钢梁
横向钢梁采用Ⅱ型焊接结构，用于安装纵向钢梁，位置可任意调节。钢梁截面尺寸600mm×500mmx2800mm，翼缘厚度30mm，腹板厚度30mm；主框架构件工作面均进行机加工，粗糙度不大于R3.2，喷漆前进行喷砂去锈；
纵向钢梁与横向钢梁连接，悬挂并承受作动器的反力。
纵向钢梁采用II型焊接，焊接牢固可靠；
纵向钢梁设置有纵向加劲肋、横向加劲肋、翼缘、连接板件及螺栓孔等，设计、制作与计算相符并符合现行钢结构设计规范及现行制作、验收规范；
在跨中2000kN集中力作用下，梁及连接处于弹性状态且最大变形为1.5mm，最大挠度不大于跨度的1/1000；
采用Q345-B钢板焊接，焊后经过时效处理，并进行疲劳验算，焊接质量等级不低于1级；高强度螺栓孔为精制螺栓孔，质量等级A级，精度不低于H12，孔壁粗糙度不低于12.5μm。
此钢梁能与横向钢梁和作动器配套，连接方便，位置灵活可调；配套附件包含配套连接钢板、连接螺栓及其他连接件等；
我方免费运输及安装；
纵向钢梁有限元分析结果如下：
纵向钢梁外观图
纵向钢梁变形分布图，最大变形1.5mm
纵向钢梁应力分布图，最大应力112MPa（应力集中）
1.2.立柱
立柱与横向钢梁、纵向钢梁及底板连接形成加载系统，承受梁传来的拉压力（梁承受千斤顶或作动器的反力）并对试件起稳定支撑作用。
力柱高度6100米，4根；
每侧翼缘沿竖向预留M24螺栓孔两排，间距100mm，以方便与横梁连接；
柱脚通过螺栓与底座相连，位置可调；
单柱在顶部50吨拉、压力作用下，构件处于弹性状态，顶部最大变形量为1.5mm,不超过长度的1/1000;
采用Q345-B钢板焊接，焊后经过时效处理，并进行疲劳验算，焊接质量等级不低于1级；高强度螺栓孔为精制螺栓孔，质量等级A级，精度不低于H12，孔壁粗糙度不低于12.5μm。粗糙度R6.3，平行度误差0.4mm，垂直误差0.6mm。喷漆前需喷砂除锈。
配套附件：配套螺栓等连接件，能满足与反力底座和反力梁的连接和正常使用；
我方免费运输及安装；
有限元分析结果如下：
反力柱外观图
反力柱变形分布图，最大变形1.2mm
反力柱应力分布图，最大变形55.1MPa
1.3.纵向钢梁
纵向钢梁两端与立柱相连接形成龙门架，中部与纵向钢梁连接，承受纵向钢梁的反力并将纵梁的力传递给立柱。钢梁截面尺寸640mm×420mmx5520mm，翼缘厚度30mm，腹板厚度20mm。
长度5.52米，2根。
箱型截面：箱体截面尺寸640mm×420mm。
跨中承受100吨竖向力时变形0.8mm。
横向钢梁与立柱的竖向连接位置可调，与纵向钢梁的水平位置可调。
横向钢梁设有加劲肋，设计、制作与计算相符，并符合现行钢结构设计规范及现行制作、验收规范。
采用Q345-B钢板焊接，焊后经过时效处理，并进行疲劳验算，焊接质量等级不低于1级；高强度螺栓孔为精制螺栓孔，质量等级A级，精度不低于H12，孔壁粗糙度不低于12.5μm。所有工作面均进行机加工，包括所有梁端面，主梁、副梁均可直接与柱相连接，以方便搭建空间加载架。粗糙度R6.3，平行度误差0.4mm，垂直误差0.6mm。喷漆前喷砂除锈。
配套附件：反力钢架中钢梁、钢柱、反力墙、反力台座等之间的连接钢板，地脚锚栓、螺杆、螺栓、螺帽、垫圈等；
我方免费运输及安装；
横向钢梁有限元分析结果如下：
横向钢梁外观图
横向钢梁变形分布图，最大变形0.8mm
横向钢梁应力分布图，最大应力180MPa
3、大加筋腋、小加筋腋
大加筋腋 小加筋腋
大加筋腋外形尺寸500mm×500mmx1200mm，板厚30mm，材质Q345-B；
小加筋腋外形尺寸500mm×500mmx500mm，板厚30mm，材质Q345-B；
加工工艺：
工作面均进行机加工，粗糙度不大于R3.2，喷漆前进行喷砂去锈； 采用Q345-B钢板焊接，焊后经过时效处理，消除焊接应力。并进行疲劳验算，焊接质量等级不低于1级；高强度螺栓孔为精制螺栓孔，质量等级A级，精度不低于H12，孔壁粗糙度不低于12.5μm，平行度误差0.4mm，垂直误差0.6mm。喷漆前需喷砂除锈。
四、产品配置清单
序号 | 名称 | 规格/mm | 数量 |
1 | 横向钢梁 | 外形尺寸680mm×500mmx4500mm，固定板厚度（钻孔板）40mm，肋板厚度40mm，加劲肋厚度30mm，材质Q345-B | 1件 |
2 | 立柱 | 外形尺寸600mm×500mmx7310mm，翼缘厚度（钻孔板）40mm，肋板厚度30mm，底板厚度50mm，加劲肋厚度30mm,材质Q345-B | 2件 |
3 | 大加筋腋 | 外形尺寸500mm×500mmx1200mm，板厚30mm，材质Q345-B | 2件 |
4 | 小加筋腋 | 外形尺寸500mm×500mmx500mm，板厚30mm，材质Q345-B | 2件 |
5 | 上下拉板 | 外形尺寸需要与作动器沟通确定，板厚30mm，材质Q345-B | 2件 |
6 | 作动器拉杆 | 长1000mm，螺纹M30，材质40Cr | 8件 |
7 | 地基拉杆 | 长1100mm，螺纹M42，材质40Cr | 16件 |
五、安装条件
电源：380V，50Hz，三相五线；
使用现场须有起吊装置，如行车、吊车等吊装设备以方便设备安装；
设备安装基础由需方完成，提前按照供方提供的基础图进行施工；
设备到达时，需方负责设备的卸车及就位工作；
设备周围至少留1米的空间以方便安装和日常维修；
设备应放置在上方没有高压电线等影响设备安全使用的其它装置，或者根据实验机的具体高度建设实验室。
六.技术情报和资料的保密
1.本技术方案属于我公司技术资料，用户应对我方提供的技术情报和资料承担保密义务，不论本方案是否采用，本条款长期有效；
2.我方对用户提供的技术情报和资料亦应承担保密义务。
七、供货期：详见商务合同。
山东邦测试验机有限公司
2017年9月16日