[發(fā)明專(zhuān)利]一種試驗(yàn)梁的長(zhǎng)期加載系統(tǒng)與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611245453.6
• 申請(qǐng)日: 2016-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106679910B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋建永;徐強(qiáng);李明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M5/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M5/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所11337
• 代理人: 于國(guó)棟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)加載領(lǐng)域，尤其涉及一種試驗(yàn)梁的長(zhǎng)期加載系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

在橋梁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)技術(shù)研究與工程應(yīng)用研究中，為獲得某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的力學(xué)指標(biāo)的特征，往往以實(shí)橋結(jié)構(gòu)構(gòu)件為原型，按相似理論制作模型作為研究對(duì)象，然后進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，進(jìn)而模擬結(jié)構(gòu)構(gòu)件在加載受力狀態(tài)下的反應(yīng)。因此，選擇合適的加載方法與加載設(shè)備是保證整個(gè)試驗(yàn)工作順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

一般的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室都配備有一定荷載噸位的壓力試驗(yàn)機(jī)與反力架，應(yīng)用于構(gòu)件短期力學(xué)性能試驗(yàn)加載時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)是采用液壓伺服系統(tǒng)，由電腦控制，技術(shù)水平較高，方便分級(jí)加卸載，并能控制加載速度，試驗(yàn)效率較高。若使用上述壓力試驗(yàn)機(jī)長(zhǎng)期(短則幾十天，長(zhǎng)則幾年，或者更久)施加恒載進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試時(shí)，則容易造成資源浪費(fèi)，因?yàn)槠鋬r(jià)格昂貴，一個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室不可能有很多，許多試驗(yàn)都在排隊(duì)使用，不可能由一個(gè)試驗(yàn)長(zhǎng)期占用。同時(shí)容易受電力供應(yīng)中斷導(dǎo)致試驗(yàn)中斷。另外，加載系統(tǒng)自身不可能不經(jīng)過(guò)維護(hù)連續(xù)工作時(shí)間很長(zhǎng)，很難保證荷載的穩(wěn)定性。

針對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能加載試驗(yàn)，目前采用最多的是堆積加載塊、或者采用小型機(jī)械千斤頂配合地錨桿與反力架加載的方法，這對(duì)于一些小模型構(gòu)件，試驗(yàn)荷載等級(jí)要求較低，成本低，能達(dá)到良好的效果。而對(duì)于模型尺寸較大的構(gòu)件，其力學(xué)反應(yīng)需滿足測(cè)試的要求，一般需要施加較大的荷載，才能達(dá)到研究的目標(biāo)，若采用堆載加載，則需要大量的高密度加載塊，成本較高，加卸載不便。如采用小型千斤頂配合地錨桿與反力架加載的方法，則很難滿足加載等級(jí)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種制作簡(jiǎn)便，裝配方便，可實(shí)現(xiàn)大尺寸試驗(yàn)構(gòu)件長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定加載的長(zhǎng)期加載系統(tǒng)與方法，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問(wèn) 題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種試驗(yàn)梁的長(zhǎng)期加載系統(tǒng)，包括杠桿、拉力桿、分配梁、配重裝置、液壓調(diào)重裝置、地錨和力傳遞與測(cè)試裝置；所述杠桿的兩端分別記為第一端部和第二端部；在靠近所述第一端部的位置設(shè)置有連接調(diào)節(jié)器，所述連接調(diào)節(jié)器與所述拉力桿的上部連接，所述拉力桿的下部通過(guò)連接器與所述地錨連接；在所述第一端部和所述第二端部之間靠近所述第一端部的位置處設(shè)定一載荷加載點(diǎn)，在所述載荷加載點(diǎn)的位置所述杠桿底部自上而下依次設(shè)置有力傳遞與測(cè)試裝置、分配梁、力分配加載點(diǎn)墊板、試驗(yàn)梁、試驗(yàn)梁支座和試驗(yàn)梁臺(tái)座；所述杠桿的所述第二端部與所述載荷加載點(diǎn)之間靠近所述第二端部的位置設(shè)定一個(gè)或一個(gè)以上配重掛載點(diǎn)，所述配重裝置與所述配重掛載點(diǎn)連接；在掛載、卸載或調(diào)整所述配重裝置時(shí)，所述液壓調(diào)重裝置置于所述配重裝置下方作為所述配重裝置的支撐平臺(tái)使用。

優(yōu)選的，在所述載荷加載點(diǎn)位置所述杠桿的頂面設(shè)置有兩個(gè)水準(zhǔn)管，其中：一個(gè)水準(zhǔn)管沿所述杠桿長(zhǎng)度方向布置，另一個(gè)水準(zhǔn)管垂直于所述杠桿長(zhǎng)度方向布置，作為調(diào)節(jié)所述加載系統(tǒng)水平程度的參考裝置。

優(yōu)選的，所述第二端部和所述載荷加載點(diǎn)之間的所述杠桿上設(shè)置有自由滑動(dòng)裝置，所述自由滑動(dòng)裝置通過(guò)設(shè)置于所述杠桿上的定位孔固定位置，所述定位孔設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上，當(dāng)所述定位孔為一個(gè)以上時(shí)，各所述定位孔等間距設(shè)置；所述自動(dòng)滑動(dòng)裝置上設(shè)置有一個(gè)或一個(gè)以上所述配重掛載點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述第二端部和所述載荷加載點(diǎn)之間的所述杠桿上等間距設(shè)置有多個(gè)所述配重掛載點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述配重裝置主要由配重籃與放置于其內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)塊狀材料構(gòu)成；所述配重籃由型鋼作為骨架構(gòu)造，再焊接鋼筋構(gòu)成，所述配重籃頂部四周焊接有吊環(huán)或吊鉤，所述吊環(huán)或吊鉤通過(guò)吊繩與所述杠桿上的配重掛載點(diǎn)連接或與設(shè)置在所述杠桿上的自由滑動(dòng)裝置上的配重掛載點(diǎn)連接；

和/或

所述配重裝置主要由一個(gè)或多個(gè)配重砝碼組成，所述配重砝碼的頂部設(shè)置有 掛鉤，所述配重砝碼的底部設(shè)置有吊鉤或吊環(huán)，使用時(shí)所述砝碼通過(guò)所述掛鉤與所述杠桿上的配重掛載點(diǎn)連接或與設(shè)置在所述杠桿上的自由滑動(dòng)裝置上的配重掛載點(diǎn)連接；當(dāng)一個(gè)所述砝碼重量不足時(shí)多個(gè)砝碼通過(guò)設(shè)置在所述砝碼底部的吊鉤或吊環(huán)串掛使用。

優(yōu)選的，所述力傳遞與測(cè)試裝置主要由壓力傳感器、鋼圈、上下墊板組裝而成，其主要用于測(cè)試所述加載系統(tǒng)的實(shí)際加載量，還用于穩(wěn)定傳遞杠桿效應(yīng)產(chǎn)生的荷載到所述分配梁上。

優(yōu)選的，所述連接調(diào)節(jié)器用于連接所述杠桿和所述拉力桿，還用于調(diào)節(jié)所述拉力桿的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)所述杠桿的第一端部與所述地錨的距離，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述杠桿的水平狀態(tài)；所述連接調(diào)節(jié)器與所述杠桿鉸接。

一種試驗(yàn)梁的長(zhǎng)期加載方法，包括以下步驟：