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专利名称：类地锚桩自平衡桥梁静载试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁静载弯曲试验装置，具体地指一种类地锚桩自平衡桥梁静载试验台O
背景技术：
为了保证预应力混凝土桥梁的制造质量，要按一定的批量随机抽取一榀桥梁进行静载弯曲试验，以确认该批桥梁质量达到相关的技术质量要求。进行桥梁的静载弯曲试验需要能够给桥梁提供反力的静载试验台。早期桥梁制作一般在固定制梁厂进行，然后通过铁路运往施工地段。因此，其试验台一般采用固定的地锚桩式试验台。地锚桩式试验台主要由用于放置试验梁的枕台和桥梁支座、设置在试验梁上部的千斤顶和千斤顶横梁、连接在千斤顶横梁两侧的立柱、以及连接在立柱底部的地锚混凝土配重等部件组成。千斤顶通过施力在千斤顶横梁和试验梁之间， 来对试验梁进行加载。地锚混凝土配重通过其自身的重量抵抗千斤顶产生的载荷，以实现对试验梁加载。桥梁支座提供试验梁相应的约束，模拟实际设计和使用状态。该类型试验台使用时，首先将千斤顶横梁移开，然后将试验梁吊入试验台的枕台上，再将千斤顶横梁安装好，放入千斤顶。其优点是试验前的安装准备方便简单。其缺点是试验的最终载荷来自于地锚混凝土配重，必须制作大于试验总载荷的地锚混凝土配重，该配重轻的约400吨， 重的可达1400吨。随着桥梁建设的不断发展，固定制梁厂大都被移动制梁厂取代了，也就是在施工的路段，沿线建立制梁厂，当一个工程完毕后，制梁厂也随即撤销。这样，地锚桩式试验台因其混凝土量巨大且不可移动，对临时征用的土地破坏极大，已经不再使用，取而代之的是可移动的钢结构自平衡式桥梁静载试验台。目前，常用的钢结构自平衡式桥梁静载试验台主要由用于放置试验梁的下横梁和桥梁支座、设置在试验梁上部的千斤顶和千斤顶横梁、通过传力拉杆与下横梁相连的上横梁、设置在上横梁之间的纵向主梁等部件组成。千斤顶横梁的两侧与纵向主梁连接，千斤顶通过施力在千斤顶横梁和试验梁之间，来对试验梁进行加载。纵向主梁将千斤顶产生的载荷传递到两端的上横梁，再通过传力拉杆传递到下横梁，桥梁支座提供给试验梁相应的约束，模拟实际设计和使用状态。该类型试验台使用时，需要将千斤顶横梁、纵向主梁和上横梁以及传力拉杆一并移开，将试验梁吊入下横梁上，然后一一安装上横梁、纵向主梁、千斤顶横梁和传力拉杆。其优点是可以在不同地段的制梁厂重复使用，不会对土地产生永久性破坏。其缺点是每次试验前的准备工作量很大，每次试验都相当于要重新组装一次试验台，重新组装的部件重量占试验台总重量的85%左右。且由于试验时所受的载荷很大，因此该试验台的结构重量也很大，往往要动用大吨位的起吊设备。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种既可方便地安装使用、又可方便地移动、且可避免土地产生永久性破坏的类地锚桩自平衡桥梁静载试验台。[0006]为实现上述目的，本实用新型所设计的类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，包括一对固定在地面上的下横梁、一对纵向主梁、若干套千斤顶、若干个千斤顶横梁、以及若干根传力拉杆，一对下横梁上安装有桥梁支座，被检测桥梁的两端摆放在桥梁支座上，若干套千斤顶按试验标准间隔布置在被检测桥梁的顶面上，若干个千斤顶横梁一一对应地设置在各套千斤顶的上方，其特殊之处在于一对纵向主梁的两端分别安装在一对下横梁的两侧边上，各个千斤顶横梁的两侧边至少与一根传力拉杆的上端固定连接，传力拉杆的下端与纵向主梁铰接相连。进一步地，所述纵向主梁的一端通过纵梁圆销与对应的下横梁固定铰接，所述纵向主梁的另一端通过纵梁圆销和连接板与对应的下横梁滑动铰接。或者，所述纵向主梁的两端均通过纵梁圆销与对应的下横梁滑动铰接。从而使纵向主梁为简支梁结构。本实用新型试验台的自平衡原理如下将被检测桥梁放置在一对下横梁上面的桥梁支座上，通过千斤顶对被检测桥梁和试验台的钢结构加载，包括被检测桥梁在内的整个系统所受的由千斤顶产生的力在其内部完成平衡，外部只承受被检测桥梁和试验台的自身重量载荷。该试验台使用时，只需将千斤顶横梁移开，然后将被检测桥梁吊入下横梁上面的桥梁支座上，然后安装千斤顶横梁，将千斤顶放置在其间，即可进行加载试验。本实用新型有效克服了现有地锚桩式试验台和自平衡式试验台所存在缺陷，其优点主要体现在如下几方面其一，将纵向主梁直接与下横梁的两侧边连接，一次安装到位后可以长期使用，不用重复安装和拆卸。其二，充分利用了钢结构自平衡的设计原理，不需要巨大的混凝土配重，可以重复转场使用，从而避免了对土地的永久损坏。其三，安装千斤顶横梁时，一般使用小型起吊设备即可，减少了每次试验前的准备工作量，降低了试验成本。其四，纵向主梁安装呈简支梁结构，可以使模拟的加载更加接近实际状态，从而获得更为准确的检测数据。

图1为本实用新型试验台的一个实施例的主视结构示意图。图2为图1的左视放大结构示意图。图3为本实用新型试验台的另一个实施例的主视结构示意图。图4为图3的左视放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。如图1 2介绍的一种类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，具有一对通过螺栓固定在地面上的下横梁1、一对纵向主梁3、五套千斤顶4、五个千斤顶横梁5、以及十根传力拉杆 6。一对下横梁1上安装有桥梁支座7，其中一个下横梁1上的桥梁支座7为固定支座，另一个下横梁1上的桥梁支座7为活动支座。被检测桥梁2的两端摆放在桥梁支座7上，在加载状态下可相对于下横梁1有少许纵向位移。五套千斤顶4按试验标准间隔布置在被检测桥梁2的顶面上，五个千斤顶横梁5 —一对应地设置在各套千斤顶4的上方。一对纵向主梁3的两端分别安装在一对下横梁1的两侧边上，其中纵向主梁3的一端通过纵梁圆销10 与对应的下横梁1固定铰接，纵向主梁3的另一端通过纵梁圆销10和连接板11与对应的下横梁1滑动铰接，从而形成简支梁结构。每个千斤顶横梁5的两侧边各连接一根传力拉杆6，传力拉杆6的上端通过螺母组件9固定在千斤顶横梁5上，传力拉杆6的下端通过螺母组件9固定在拉杆支座12上，该拉杆支座12则通过支座销轴8与纵向主梁3的上端铰接相连，从而使传力拉杆6的整个截面能均勻地承受拉力。实际操作时，首先将被检测桥梁2摆放在桥梁支座7上，其次在被检测桥梁2上摆放枕木，然后在枕木的支撑下安装千斤顶横梁5和传力拉杆6，安装完毕后按检测标准间距摆放千斤顶4，最终通过千斤顶4加载进行静载弯曲试验。试验过程中，千斤顶4所产生的载荷同时作用于被检测桥梁2和千斤顶横梁5上，通过传力拉杆6直接传递给纵向主梁3， 纵向主梁3的两端通过纵梁圆销10将载荷传递到下横梁1，下横梁1上的桥梁支座7又将载荷返回到被检测桥梁2上，从而完成试验台传力的自平衡过程。如图3 4介绍的另一种类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，其主体结构与图1 2所示试验台基本相同，只是其中各部件的形状参数略有差异其纵向主梁3的两端均通过纵梁圆销10与对应的下横梁1滑动铰接，加载时可沿纵向稍许移动。其传力拉杆6较长， 一直延伸至纵向主梁3的下端。该传力拉杆6的上端通过螺母组件9固定在千斤顶横梁5 上，该传力拉杆6的下端通过螺母组件9固定在拉杆支座12，该拉杆支座12则通过支座销轴8与纵向主梁3的下端铰接相连。其安装操作和试验过程同上，于此不再赘述。
权利要求1.一种类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，包括一对固定在地面上的下横梁(1)、一对纵向主梁(3)、若干套千斤顶G)、若干个千斤顶横梁(5)、以及若干根传力拉杆(6)，一对下横梁(1)上安装有桥梁支座(7)，被检测桥梁O)的两端摆放在桥梁支座(7)上，若干套千斤顶(4)按试验标准间隔布置在被检测桥梁O)的顶面上，若干个千斤顶横梁( 一一对应地设置在各套千斤顶(4)的上方，其特征在于一对纵向主梁C3)的两端分别安装在一对下横梁(1)的两侧边上，各个千斤顶横梁(5)的两侧边至少与一根传力拉杆(6)的上端固定连接，传力拉杆(6)的下端与纵向主梁C3)铰接相连。
2.根据权利要求1所述的类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，其特征在于所述传力拉杆(6)的上端通过螺栓组件(9)与千斤顶横梁(5)固定连接，所述传力拉杆(6)的下端通过螺栓组件(9)与拉杆支座(1 固定连接，所述拉杆支座(1 通过支座销轴(8)铰接在纵向主梁(3)的上端或下端。
3.根据权利要求1或2所述的类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，其特征在于所述纵向主梁(3)的一端通过纵梁圆销(10)与对应的下横梁(1)固定铰接，所述纵向主梁(3)的另一端通过纵梁圆销(10)和连接板(11)与对应的下横梁(1)滑动铰接。
4.根据权利要求1或2所述的类地锚桩自平衡桥梁静载试验台，其特征在于所述纵向主梁(3)的两端均通过纵梁圆销(10)与对应的下横梁(1)滑动铰接。
专利摘要本实用新型公开了一种类地锚桩自平衡桥梁静载试验台。它包括一对固定在地面上的下横梁、一对纵向主梁、若干套千斤顶、若干个千斤顶横梁、以及若干根传力拉杆，一对下横梁上安装有桥梁支座，被检测桥梁的两端摆放在桥梁支座上，若干套千斤顶按试验标准间隔布置在被检测桥梁的顶面上，若干个千斤顶横梁一一对应地设置在各套千斤顶的上方，其特殊之处在于一对纵向主梁的两端分别安装在一对下横梁的两侧边上，各个千斤顶横梁的两侧边至少与一根传力拉杆的上端固定连接，传力拉杆的下端与纵向主梁铰接相连。该试验台既可方便地安装使用，又可方便地移动，且可避免土地产生永久性破坏。
文档编号G01M5/00GK202041361SQ20112006082
公开日2011年11月16日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者周晓杨, 翟国俊 申请人:武汉希萌工程咨询有限公司