[發明專利]靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法

有效

• 申請號: 201310461860.0
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103512767A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 卓楊;吳鋒;富坤;周國然
• 申請（專利權）人: 中交上海三航科學研究院有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N3/14
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 郭玲

技術領域

本發明涉及一種加載裝置和加載方法，特別是涉及一種靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法。

背景技術

結構的靜力載荷試驗，是指在結構加載點處逐級施加縱向下壓載荷、縱向上拔載荷或水平載荷，觀測結構隨時間產生的沉降位移、上拔位移或水平位移，以確定相應的結構縱向抗壓承載力、結構縱向抗拔承載力或結構水平承載力。

目前在結構模型靜力載荷試驗的加載過程中，只能采用單一的縱向或水平加載方法，縱向加載主要采用杠桿原理，水平加載主要采用定滑輪，這兩種加載方式無法實現靜力載荷的耦合。然而在實際工程中，結構往往同時受到縱向及水平載荷，因此，僅利用現有的試驗裝置和試驗方法并不能滿足結構靜力載荷試驗的實際要求。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種能夠根據試驗要求對結構進行水平加載、縱向加載或者耦合加載等多種加載方式的靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種靜力載荷試驗的加載裝置，包括盛有土體的試驗箱和一端插入土體中的模型樁，還包括：豎直固定于所述試驗箱上方的兩個支撐定位架，每個支撐定位架的頂部安裝有兩個同軸的卷輪，每個卷輪上各卷繞一根牽引繩；分別位于所述兩個支撐定位架內的兩個定滑輪，每個定滑輪可轉動地安裝在一根滑輪軸上，滑輪軸的兩端懸吊在兩根所述牽引繩上；兩根拉力繩，拉力繩的一端固定連接于所述模型樁上的加載點處，另一端繞過一個定滑輪并連接有砝碼，兩根拉力繩分別位于模型樁的兩側且在水平面上的投影在同一條直線上。

優選地，所述支撐定位架通過支腿固定裝設于所述試驗箱的箱體上。

優選地，所述兩個支撐定位架之間固定連接有支撐梁。

優選地，所述卷輪與支撐定位架之間還設有鎖止裝置。

優選地，每個支撐定位架上還設有沿豎直方向的導向槽，所述滑輪軸的兩端與導向槽滑動配合。

優選地，連接在拉力繩上的砝碼的重量可調。

本發明還提供一種采用上述加載裝置的加載方法，包括：

對所述模型樁施加水平載荷時，通過卷輪調節兩側的定滑輪的高度，使所述拉力繩處于水平狀態，且在兩根拉力繩上加載重量不同的砝碼，從而使兩根拉力繩的合力對模型樁施加水平載荷；

對所述模型樁施加縱向載荷時，通過卷輪將兩側的定滑輪調節至相同的設定高度，所述設定高度不同于所述加載點的高度，且在兩根拉力繩上加載重量相同的砝碼，從而使兩根拉力繩的合力對模型樁施加縱向載荷；

對所述模型樁施加耦合載荷時，通過卷輪將兩側的定滑輪調節至各自不同的設定高度，兩根拉力繩的合力對模型樁同時施加縱向載荷和水平載荷。

優選地，對所述模型樁施加縱向上拔載荷時，兩側定滑輪的設定高度高于所述加載點的高度；對所述模型樁施加縱向下壓載荷時，兩側定滑輪的設定高度低于所述加載點的高度。

優選地，對所述模型樁施加耦合載荷且要求縱向載荷保持不變時，使一側的定滑輪的設定高度不同于所述加載點的高度，調節該側砝碼的重量，使縱向載荷達到設定值；使另一側的定滑輪與所述加載點的高度相同，調節該側砝碼的重量，從而僅使水平載荷發生改變。

如上所述，本發明提供的靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法結構簡單，使用方便，在試驗用模型樁的兩側設置有高度可調的定滑輪，通過繞過定滑輪的拉力繩將砝碼的重量轉化為施加在模型樁上的載荷，通過調整定滑輪相對于模型樁加載點的高度和調節砝碼的重量，可以實現水平加載、下壓加載、上拔加載以及耦合加載等多種加載方式，滿足了結構靜力載荷試驗的實際要求。

附圖說明

圖1顯示為本發明的靜力載荷試驗的加載裝置的示意圖。

圖2顯示為本發明的靜力載荷試驗的加載裝置的局部放大示意圖。

圖3顯示為本發明的靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法中實施例中模型樁的示意圖。

圖4顯示為本發明的靜力載荷試驗的加載裝置及加載方法中模型樁的受力分析示意圖。

元件標號說明

1??試驗箱

2??模型樁

21?加載點

3??支撐定位架

31?導向槽

32?支腿

33?支撐梁

34?卷輪

35?牽引繩

4??定滑輪

41?滑輪軸

5??拉力繩

6??砝碼

具體實施方式