[發(fā)明專利]一種考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土徐變?cè)囼?yàn)加載裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911382857.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN111141627B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永寶;徐波陽(yáng);張偉倫;吳賽賽;秦鵬舉;韓江龍;聶云靖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/36
• 分類號(hào): G01N3/36;G01N3/12
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明一種考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土徐變?cè)囼?yàn)加載裝置；其包括放大配重荷載的杠桿梁傳力裝置和施加荷載的恒、活荷載加載裝置，其中，杠桿梁采用第一橫梁和第二橫梁的兩級(jí)杠桿傳力方式，這可顯著減小配重塊質(zhì)量；恒載和活荷載加載裝置分別采用滑輪組連接的配重塊和液壓千斤頂施加荷載，且該恒、活荷載可同時(shí)或單獨(dú)施加，恒載加載裝置包括加載反力水平梁、滑輪組和配重塊，通過(guò)鋼絞線將配重塊自重荷載傳遞給杠桿梁，進(jìn)而施加到混凝土試塊上；活載加載裝置包括下部調(diào)高液壓千斤頂，下部調(diào)高液壓千斤頂與電腦控制系統(tǒng)連接，通過(guò)控制荷載的大小和頻率，用于模擬車致循環(huán)荷載。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程領(lǐng)域中的混凝土結(jié)構(gòu)室內(nèi)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土徐變?cè)囼?yàn)加載裝置。

背景技術(shù)

混凝土橋梁相對(duì)于鋼橋具有耐久性好、后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重要地位，目前已經(jīng)建造了大量混凝土結(jié)構(gòu)橋梁，然而，受混凝土收縮或徐變效應(yīng)影響，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋、組合結(jié)構(gòu)橋梁將產(chǎn)生過(guò)大的時(shí)變變形，且變形的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度較低，這將顯著影響橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)安全性，因此，得到了相關(guān)學(xué)者的廣泛關(guān)注。針對(duì)混凝土的徐變性能，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者開展了大量受壓、受拉徐變?cè)囼?yàn)，獲得了諸多混凝土徐變性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為獲得混凝土的徐變預(yù)測(cè)模型，提高大跨度橋梁的預(yù)測(cè)精度具有重要意義。但是既有試驗(yàn)研究主要針對(duì)恒定荷載作用下的混凝土受壓、受拉試件，而橋梁結(jié)構(gòu)除承受一期和二期恒載以外，還要承受車輛、人群等活荷載，現(xiàn)有理論分析表明，由活荷載引起的混凝土橋梁的徐變問(wèn)題不容忽視，在運(yùn)營(yíng)后期會(huì)超過(guò)恒載徐變效應(yīng)對(duì)變形的影響，實(shí)際橋梁的變形測(cè)試也發(fā)現(xiàn)車致循環(huán)荷載對(duì)橋梁的變形不容忽視，但目前對(duì)考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土試塊的徐變?cè)囼?yàn)研究較為欠缺。因此，迫切需要提出一種既可以考慮恒定加載，又可以考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土徐變?cè)囼?yàn)加載裝置。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有恒載徐變?cè)囼?yàn)裝置的不足和進(jìn)行車致循環(huán)徐變?cè)囼?yàn)的迫切需求，本發(fā)明提出了一種實(shí)現(xiàn)在恒載和活載作用下，能實(shí)際考慮橋梁構(gòu)件實(shí)際受力狀態(tài)，且加載過(guò)程穩(wěn)定的混凝土結(jié)構(gòu)徐變?cè)囼?yàn)加載裝置。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種考慮車致循環(huán)荷載作用下的混凝土徐變?cè)囼?yàn)加載裝置，包括設(shè)置在基礎(chǔ)上的反力墻、第一橫梁和第二橫梁，第一橫梁的一端通過(guò)第一銷孔與反力墻鉸接，在反力墻朝向第一橫梁的一側(cè)上設(shè)置外側(cè)大，內(nèi)側(cè)小的梯形凹槽限制第一橫梁除繞第一銷孔軸旋轉(zhuǎn)外的其他方向的自由度；第一橫梁端部在水平方向上與反力墻緊密貼合，保證第一橫梁在荷載作用下不發(fā)生左右搖擺；第一橫梁的另一端上側(cè)通過(guò)傳壓支座搭接第二橫梁，用于傳遞施加的外部荷載；第一橫梁靠近反力墻一側(cè)的下表面用于放置需要加載的混凝土試塊；混凝土試塊外側(cè)表面中間位置安裝振弦式應(yīng)變傳感器或電阻應(yīng)變片，用于測(cè)量在恒載或活載作用下的混凝土試塊的變形；混凝土試塊頂部通過(guò)上部受壓墊板與第一橫梁接觸，將第一橫梁的荷載有效傳遞給混凝土試塊；混凝土試塊底部通過(guò)下部調(diào)高千斤頂與基礎(chǔ)相連接；在不施加放置混凝土試塊的時(shí)候，第一橫梁和基礎(chǔ)之間設(shè)置支撐豎桿保持該加載裝置處于平衡狀態(tài)；

第二橫梁接近傳壓支座的一端通過(guò)后座拉桿將其固定在基礎(chǔ)上，第二橫梁的另一端通過(guò)液壓千斤頂作動(dòng)器和上滑輪組分別實(shí)現(xiàn)活荷載和恒荷載的施加；液壓千斤頂作動(dòng)器上端與加載反力架連接，通過(guò)控制液壓千斤頂作動(dòng)器的作用荷載大小和頻率，用于施加活荷載；液壓千斤頂作動(dòng)器的下端通過(guò)橡膠緩沖裝置與第二橫梁連接；上滑輪組的上端通過(guò)第二銷孔與第二橫梁鉸接，用于傳遞恒荷載；上滑輪組的下端通過(guò)滑輪線與下滑輪組相連；下滑輪組的下端固定到基礎(chǔ)上；加載反力架中間位置沿水平方向安裝加載反力架水平梁，在加載反力架水平梁的端部設(shè)置可以轉(zhuǎn)動(dòng)的水平滑輪組；下滑輪組通過(guò)滑輪線依序經(jīng)過(guò)上滑輪組和水平滑輪組后與配重塊相連；配重塊懸掛到水平滑輪組外側(cè)和加載反力架水平梁的下部，用于施加恒荷載。

進(jìn)一步的，在所述傳壓支座的下方，所述第一橫梁上設(shè)有與所述傳壓支座相匹配的凹槽，所述第二橫梁搭接在所述第一橫梁的凹槽內(nèi)，用來(lái)防止在荷載施加過(guò)程中所述第二橫梁的梁平面外偏移。