[發明專利]一種斜拉橋索塔錨固區應力分布試驗自平衡加載裝置

在審

• 申請號: 201811511523.7
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109596329A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 蔡祿榮;趙冰
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/00
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 吳瑞芳

本發明公開了一種斜拉橋索塔錨固區應力分布試驗自平衡加載裝置，涉及斜拉索拉試驗技術領域。本發明包括底座、試驗模型和加載千斤頂，底座一相對側均開設有一組索孔，試驗模型為索塔典型節段等比或者縮比結構，試驗模型內部表面開設有一組錨固區，試驗模型兩側均貫穿固定一組拉索，拉索軸心線一端位于錨固區中心處。本發明通過將足尺試驗模型固定在底座上，斜拉索穿越底座兩端側板，通過千斤頂張拉模擬真實加載工況，即相當于主梁換成了船伐式底座，把拉索固定于主梁端移到了試驗模型上，解決了現有的試驗裝置偏離實際情況的問題，整個試驗模型、拉索和底座組成一個自平衡體系，解決了現有的試驗加載裝置試驗時誤差較大的問題。

技術領域

本發明屬于斜拉索拉試驗技術領域，特別是涉及一種斜拉橋索塔錨固區應力分布試驗自平衡加載裝置。

背景技術

斜拉橋的主梁橫載以及活載通過斜拉索傳遞到塔柱上，因此，索塔錨固區承受著由斜拉索傳遞過來的巨大的集中力，是將拉索的局部集中力安全、順利的傳遞到塔柱全截面的重要結構，由于局部受力、預應力孔道的削弱以及截面形式等的影響，使得錨固區受力十分復雜且應力集中現象非常明顯，其受力是否安全合理是設計和施工中要解決的關鍵問題。

考慮到混凝土材料的彈塑料、非均勻性、孔道削弱，預應力施工工藝的誤差等一系列因素，在設計計算中，單純的有限元力學模型分析是很難全面反映結構的實際工作狀態和局部應力分布的，因此需要通過模型試驗對斜拉橋索塔錨固區的應力大小、應力分布等局部應力狀態以及抗裂性進行分析和研究，對設計的合理性進行分析和評價，確保結構受力的合理性和安全性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種斜拉橋索塔錨固區應力分布試驗自平衡加載裝置，通過設有試驗模型和底座，相當于主梁換成了船型的底座，把拉索固定于主梁端移到了試驗模型上，無需添加額外的大型反力裝置，有效解決了大噸位索力加載的問題。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明為一種斜拉橋索塔錨固區應力分布試驗自平衡加載裝置，包括底座、試驗模型和加載千斤頂；

所述底座一相對側均開設有一組索孔；

所述試驗模型為矩形塊結構，所述試驗模型一表面開設有一組錨固區；

所述試驗模型一相對側均貫穿固定有一組拉索，所述拉索軸心線一端位于錨固區中心處，所述拉索與索孔間隙配合，所述拉索另一端與加載千斤頂輸出端固定連接；

取設計索塔典型代表段制作試驗模型，然后通過理論計算，確定底座設置底板和側板的厚度，并配置鋼筋，在加載千斤頂張拉位置采用加密鋼筋布置進行加強，四周均有側板，四塊側板和底座連成一個整體，其中張拉斜拉索兩端的側板平面與斜拉索垂直，在制作底座時，在空間上，需考慮預留張拉階段千斤頂的布置及操作空間。

進一步地，所述底座的橫截面為等腰梯形結構，所述索孔的軸心線與底座兩側面呈垂直狀分布。

進一步地，所述拉索貫穿試驗模型且與索孔的軸心線重合，所述錨固區和底座一側之間的距離與拉索的長度相同。

進一步地，所述加載千斤頂位于底座外部，所述加載千斤頂與底座兩側面之間設有一加載側板。

進一步地，所述試驗模型內中部設有加強筋，所述底座內設有鋼筋骨架，所述底座和試驗模型均由混凝土材料制成，斜拉索按照設計要求選配鋼絞線索股。

進一步地，所述試驗模型底面和底座頂面均為平直面，所述試驗模型與底座之間設有潤滑油，斜拉索索孔涂表面涂一層潤滑油，然后在船伐式底座端，四個千斤頂同步分級張拉試驗。

本發明具有以下有益效果：