[實用新型]一種大噸位懸臂式自平衡試驗加載系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921441617.1
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN210803119U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊仕力;蒲黔輝;施洲;洪彧
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/04
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 胡文莉

本實用新型公開了一種大噸位懸臂式自平衡試驗加載系統(tǒng)，包括：錨固在地錨系統(tǒng)之上的反力墻，安裝在反力墻后的千斤頂，安裝在模型加載端的加載梁，所述的千斤頂和加載梁通過橫向加載鋼絞線進行連接，還包括用于傳遞荷載用的加載墊塊、分載板；用于防止加載位置偏離和保證實驗安全的安全限位裝置和安全保護裝置，所述的反力墻、千斤頂、橫向加載鋼絞線、加載梁組成自平衡加載框架；試驗?zāi)Ｐ桶惭b在分載板與反力墻之間。本實用新型優(yōu)點在于：以張拉橫向鋼絞線的方式實現(xiàn)加載，并且可以通過施加偏心軸力的方式實現(xiàn)正負(fù)彎矩和軸力的加載，加載力大，安裝方便，操作簡單，適用于室內(nèi)及室外模型試驗，滿足工程實踐及科研工作所需要的荷載條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及自平衡試驗技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種橋梁主梁、橋墩、主塔等內(nèi)力較大的鋼-混結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)的模型試驗加載系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，我國公路和鐵路線路里程迅猛增長，橋梁的數(shù)量也隨之增加。據(jù)我國《2018年交通運輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示，年末全國公路橋梁85.15萬座，高鐵橋梁總里程超過1.13萬公里。橋梁作為國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在復(fù)雜多變的自然環(huán)境中長期服役，其可靠性、耐久性及安全性是橋梁設(shè)計及運營階段關(guān)注的焦點。探明重要的橋梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下的受力性能、變形性能、傳力機理、承載能力等是保障橋梁結(jié)構(gòu)可靠性、耐久性及安全性的重要步驟。同時，采用新材料、新方法、新工藝設(shè)計制造的橋梁結(jié)構(gòu)其力學(xué)性能也需要進一步研究，而能夠表征橋梁結(jié)構(gòu)全部或部分特征的足尺或縮尺模型試驗是探明結(jié)構(gòu)力學(xué)反應(yīng)的重要手段之一，也是基礎(chǔ)理論研究或論證重點工程設(shè)計合理性簡單、直接、有效的方法之一。然而對于橋梁結(jié)構(gòu)，尤其是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)而言，結(jié)構(gòu)本身往往體量較大，且承受著巨大的內(nèi)力，如何有效實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)加載仍然是模型試驗面臨的技術(shù)難題。現(xiàn)有的試驗設(shè)備和技術(shù)水平主要存在如下一些問題：(1)加載能力有限，難以達(dá)到模擬大比例或足尺試驗?zāi)Ｐ褪芰顟B(tài)所需的加載力；由于加載能力的限制而采用小比例模型試驗時，模型的失真程度將會加劇；(2)由于加載力巨大，每次試驗往往需要制作多個的反力裝置，制作成本高；(3)模型常采用簡支支撐等類型的支撐方式，模型受支座的影響較大；(4)傳統(tǒng)加載系統(tǒng)采用獨立的方式施加軸力和彎矩，所需加載裝置和反力裝置均較多，試驗費用較高。綜上所述，提供一種加載能力大，安裝便捷、試驗效率高的試驗系統(tǒng)對承受較大內(nèi)力的重要橋梁結(jié)構(gòu)試件進行加載具有重要意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)面臨的問題，提供了一種大噸位懸臂式自平衡試驗加載系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

為了實現(xiàn)以上實用新型目的，本實用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種大噸位懸臂式自平衡試驗加載系統(tǒng)，包括：錨具1、加載梁2、加載墊塊 3、分載板4、橫向加載鋼絞線5、模型6、反力墻7、豎向錨固預(yù)應(yīng)力筋8、千斤頂9、千斤頂油泵9-1、地錨系統(tǒng)10、鋼墊板11、第一豎向千斤頂12、豎向加載鋼絞線13、第二豎向千斤頂14、支座15、安全限位裝置16和安全保護裝置17；

所述反力墻7設(shè)置在地錨系統(tǒng)10之上，豎向錨固預(yù)應(yīng)力筋8貫穿過反力墻7 和地錨系統(tǒng)10，豎向錨固預(yù)應(yīng)力筋8的兩端設(shè)有錨具1用于固定反力墻7；

反力墻7前端安裝模型6，后端安裝千斤頂9；反力墻7與千斤頂9接觸位置預(yù)埋有鋼墊板11；以避免千斤頂在混凝土中產(chǎn)生過大的局部應(yīng)力；

所述分載板4一面與模型6連接，另一面安裝加載墊塊3，一個加載墊塊3 與一根加載梁2焊接；模型6安裝在分載板4與反力墻7之間；

加載墊塊3焊接在加載梁2中部，加載梁2中心與加載墊塊3對齊。加載墊塊3與分載板4的相對位置應(yīng)根據(jù)模型6所受的彎矩進行確定，模型6所受彎矩通過施加偏心軸力獲得；

第一豎向千斤頂12安裝在模型6頂面并通過張拉一端錨固在地錨系統(tǒng)10上的豎向加載鋼絞線13對模型6施加向下的剪力，第一豎向千斤頂12僅在需要對模型提供向下的剪力時安裝；