[實用新型]獨塔斜拉橋模型試驗加載系統

有效

• 申請號: 201020594810.1
• 申請日: 2010-11-08
• 公開（公告）號: CN202025477U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 杜彥良;李延強;符瑞安
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: G09B25/04
• 分類號: G09B25/04
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張杰

技術領域

本實用新型發明是一種適用于橋梁試驗科學研究的獨塔斜拉橋模型試驗的加載系統。

背景技術

模型試驗仍然是解決橋梁工程科研和設計中出現的新問題時不可缺少的手段，而對橋梁結構進行模型試驗就必須在試驗模型上施加一定的荷載，因此加載系統的設計是橋梁結構模型試驗設計中非常重要的一個環節。具體到斜拉橋結構的模型試驗，目前的加載系統如下述文獻所述：

1、1999年第3期《長沙交通學院學報》介紹了一種大型三塔斜拉橋鋁合金模型試驗的加載系統設計。該加載系統采用了杠桿與掛籃加載，縱向相鄰兩索共用一根杠桿，橫橋向兩索面采用獨立的加載系統。該系統的主要缺點是加載以集中力的形式，在模型下方施加，與橋梁結構實際的加載模式不相符合。

2、2008年第1期《世界橋梁》介紹了吉林蘭旗松花江特大橋的靜力模型試驗的加載系統。該系統采用附加質量的方式，加集中荷載進行。集中荷載作用于每根斜拉索下錨點對應的箱梁橫隔板吊點處。

這些加載系統均是按照集中力的模式在模型橋主梁的下方加載，加載位置相對固定，模擬的荷載均為靜載(活載也按照靜載的模式施加)。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于針對上述加載系統的不足，提供一種基于杠桿原理設計的對橋梁結構進行模型試驗時用到的從橋梁上方均布加載的杠桿加載系統，其加載系統在主梁上方均勻加載，更符合橋梁結構實際的恒載補償；杠桿可沿著模型橋縱向移動，可方便的調節加載點位置；加載系統豎向高度可調，可保證橋面有足夠空間進行動載試驗；安裝簡單，而且可拆卸。

本實用新型的技術方案為：本實用新型由橫架在獨塔斜拉橋模型主梁上方的門架裝置、杠桿裝置和放在獨塔斜拉橋模型主梁上的過梁裝置三部分構成：杠桿裝置中杠桿的前端也即支點部位活動掛接在門架裝置上；杠桿裝置中杠桿的后端設置有加載配重的機構；杠桿裝置中杠桿的前部在支點部位后設置有與過梁裝置的中心點部為壓迫接觸的并能調整杠桿水平的調整機構。

本實用新型的具體結構可以為，所述門架裝置包括橫梁、門架立柱以及可以調節門架立柱的高度的調節機構：橫梁的兩端與門架立柱固定連接，門架立柱底端通過調節機構連接有底座，其中橫梁由兩根工字型鋼組成，立柱采用槽鋼，橫梁兩端與立柱用鋼板焊接；橫梁沿主梁縱向，置于主梁正上方；杠桿裝置包括支點座、加載座、杠桿、托盤、卡位螺栓、調節螺套，支點座和加載座通過卡位螺栓并立連接在杠桿的前端，支點座位于加載座之前，托盤設在杠桿的后端，調節螺套設在加載座下部；所述支點座由固定為一體的耳板、設在耳板上的底板、設在底板中央的立桿構成，立桿上端活動吊掛在橫梁上，這樣支點座可沿橫梁方向及模型橋的縱向進行移動，從而實現加載點位置的調節；所述過梁系統包括連接為一體的上下兩組分配梁，杠桿裝置通過加載座下的調節螺套壓迫接觸上分配梁的中心部位，下分配梁設在獨塔斜拉橋試驗模型的主梁上，杠桿裝置產生的載荷作用于上分配梁上，然后通過下分配梁均勻施加與模型的主梁上。本實用新型中門架裝置主要承受由配重所產生的支反力，通過杠桿裝置，在托盤上加載重物，以1∶10的比例加載到過梁系統上；通過過梁裝置可以實現橋面上方的均布加載。所述門架裝置中橫梁由兩根工字鋼在端部通過鋼板焊接而成，兩根工字鋼之間留有可供支點座之立桿通過的縫隙。

本實用新型的有益效果為：本實用新型和其它的加載系統相比，本加載系統具有下述優點：

1、加載系統在主梁上方均勻加載，更符合橋梁結構實際的恒載補償；

2、杠桿可沿著模型橋縱向移動，可方便的調節加載點位置；

3、加載系統豎向高度可調，可保證橋面有足夠空間進行動載試驗；

4、安裝簡單，而且可拆卸。

附圖說明

圖1為杠桿加載系統結構示意圖；

圖2為門架裝置示意圖；

圖3為杠桿裝置結構圖；

圖4為支點座結構圖；

圖5為加載座及調節螺套結構圖；

圖6為過梁裝置示意圖；

圖中1.門架裝置，2.杠桿裝置，3.過梁裝置，4.橫梁，5.立柱，6.連接鋼板(一)，7.調位螺栓，8.連接鋼板(二)，9.底座，10.支點座，11.加載座，12.杠桿，13.托盤，14.卡位螺栓，15.調節螺套，16.支點座耳板，17.支點座底板，18.支點座立桿，19.加載座耳板，20.螺桿，21.螺栓，22.螺套，23.上分配梁，24.下分配梁。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行進一步說明，但不作為對本專利申請的限制。

如圖1所示本實用新型杠桿加載系統主要由門架1、杠桿裝置2和過梁裝置3組成。門架結構如圖2，由橫梁4、門架立柱5以及調節裝置組成，橫梁4、門架立柱5通過連接鋼板(一)6焊接成為一個整體，底座9與連接鋼板(二)8焊接，通過調位螺栓7與門架立柱5連接，通過調節螺栓7的安裝位置可以調節門架立柱5的高度，其中橫梁4由兩根工字鋼在端部通過鋼板焊接而成，兩根工字鋼之間留有可供支點座之立桿18通過的縫隙，立柱5采用槽鋼，橫梁4兩端與門架立柱5用鋼板焊接；橫梁沿模型主梁縱向，置于模型主梁正上方。杠桿裝置2主要由支點座10、加載座11、杠桿12、托盤13、卡位螺栓14和調節螺套15組成，如圖3。支點座10、加載座11以及調節螺套15的結構示意如圖4、5所示：其中，支點座10的耳板16與底板17均采用用鋼板，立桿18則采用圓鋼，耳板16與底板17、及支點座立桿18與底板17均采用焊接。支點座立桿18上端穿過橫梁4的兩根工字型鋼之間，用圓鋼桿搭接與橫梁4上，當拔出圓鋼桿后，支點座10可沿橫梁4方向(模型橋縱向)進行移動，從而實現加載點位置的調節。圖6為過梁系統。主要由上、下分配梁23、24組成，杠桿裝置產生的載荷作用于分配梁23上，然后通過分配梁24均勻施加與模型的主梁上。