[發(fā)明專利]一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810261801.1
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN108332962B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃永輝;萬洋;朱創(chuàng)堅
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01N3/02;G01N3/12
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵;裘暉

涉及一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置，包括：千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊、拉壓千斤頂、立柱、底梁、反力梁、滑動槽、滾軸和剛性楔塊。底梁上端面設(shè)置有用于安放平行組拼雙拱拱圈的支座，反力梁上設(shè)有千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊，千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊上設(shè)有始終平行于平行組拼雙拱拱圈的圓弧徑向的拉壓千斤頂；滑動槽設(shè)在千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊的下部，剛性楔塊設(shè)在拉壓千斤頂?shù)纳喜浚瑒硬蹆?nèi)安裝有滾軸，剛性楔塊位于滾軸下方；滑動槽的底面為斜槽面，剛性楔塊的上表面為斜楔面，斜楔面與斜槽面相互平行，滾軸在斜槽面上滾動。該裝置避免了摩擦力的干擾，更加真實可靠。還涉及一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載方法。屬于橋梁結(jié)構(gòu)實驗技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)實驗技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置及其方法。

背景技術(shù)

平行組拼雙拱是一種在橋梁工程領(lǐng)域以及工民建領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用的組拼拱形式，雖然這種設(shè)置橫撐的平行雙拱結(jié)構(gòu)在工民建領(lǐng)域與橋梁工程領(lǐng)域有不盡相同的結(jié)構(gòu)形式特點，但對于這種橫向支撐剛度遠(yuǎn)小于主拱肋剛度的結(jié)構(gòu)體系而言，穩(wěn)定性問題都是制約其安全性與經(jīng)濟(jì)性的重要因素之一。特別是大跨度橋梁，為滿足其力學(xué)性能和大跨度的要求，越來越多地采用高強度材料以及薄壁結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性問題日趨凸顯。依據(jù)拱結(jié)構(gòu)的受力特點，在荷載作用下，拱腳產(chǎn)生水平推力，利用其曲線拱軸將外荷載產(chǎn)生的彎矩轉(zhuǎn)化為軸向壓力，拱結(jié)構(gòu)由軸壓引起的失穩(wěn)往往成為設(shè)計中的關(guān)鍵問題。

因此需要提供一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置，可使加載過程與實際工程中組拼拱結(jié)構(gòu)的受力較一致，從而能更加真實地反映平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的破壞模式，對平行組拼雙拱面外穩(wěn)定性的研究有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置，該加載裝置避免了拉壓千斤頂與千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊之間的摩擦力對實驗的干擾，可使加載過程與實際工程中組拼拱結(jié)構(gòu)的受力更為一致，從而能更加真實地反映平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的破壞模式。

本發(fā)明的另一目的是提供一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載方法。該方法采用同步加載、分級加載的加載方式，能更加真實地反映平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的破壞模式。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種平行組拼雙拱面外失穩(wěn)的實驗加載裝置，用于平行組拼雙拱拱圈的面外失穩(wěn)實驗，包括：剛性基礎(chǔ)框架、支座、千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊和拉壓千斤頂；剛性基礎(chǔ)框架包括豎直設(shè)置的兩根立柱、安裝在立柱下端的底梁和可移動安裝在立柱上的反力梁，支座設(shè)置在底梁上端面，平行組拼雙拱拱圈沿左右方向安放在支座上，反力梁上設(shè)置有五個千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊，每個千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊上均設(shè)置有始終平行于平行組拼雙拱拱圈的圓弧徑向的拉壓千斤頂；還包括滑動槽、滾軸和剛性楔塊；滑動槽連接在千斤頂?shù)鬃{(diào)節(jié)塊的下部，剛性楔塊連接在拉壓千斤頂?shù)纳喜浚瑒硬蹆?nèi)安裝有可自由滾動的滾軸，剛性楔塊位于滾軸下方；滑動槽的底面為斜槽面，剛性楔塊的上表面為斜楔面，斜楔面與斜槽面相互平行，斜楔面和斜槽面均沿前后方向傾斜，滾軸在斜槽面上滾動。

優(yōu)選地，斜槽面沿水平面的下方傾斜5°。采用這種結(jié)構(gòu)后，滾軸對斜槽面的總作用力的分力與摩擦力大小相等、方向相反且在摩擦力的方向上合力為零。有效的避免了摩擦力對實驗的影響，使得加載過程與實際工程中組拼拱結(jié)構(gòu)的受力更為一致。實驗數(shù)據(jù)更加真實可靠。另外5°的傾斜角還保證了滾軸在滑動時不發(fā)生摩擦自鎖。

優(yōu)選地，斜楔面沿水平面的下方傾斜5°。采用這種結(jié)構(gòu)后，拉壓千斤頂與剛性楔塊連接，斜槽面和斜楔面的傾斜角度相等，方向相反，保證了拉壓千斤頂在前后滑動時能夠始終平行于平行組拼雙拱拱圈的圓弧徑向。使得加載過程與實際工程中組拼拱結(jié)構(gòu)的受力更為一致。實驗數(shù)據(jù)更加真實可靠。

優(yōu)選地，還包括分配梁，分配梁上端套接拉壓千斤頂，下端卡接于平行組拼雙拱拱圈。采用這種結(jié)構(gòu)后，利用分配梁將拉壓千斤頂對平行組拼雙拱拱圈施加的力進(jìn)行分配。使得平行組拼雙拱拱圈受力均勻，加載過程與實際工程中的受力更為一致。