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专利名称：一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于桥梁等结构大尺度模型静栽试验的加载装置，特别是涉及一种利用反力及杠杆分配原理的大吨位、可移动式多点同步液压精确加载装置。
背景技术：
现有技术中与本实用新型最为相近的有专利号为CN200720116990. 0、公开号为CN20111082
公开日为2008. 09. 03的"自平衡多功能结构静载试验加载装置，，，该现有技术仅仅适用于钢筋混凝土梁和钢筋混凝土柱等的试验，单个千斤顶作用在反力梁上，对结构只有两个加载点，不能实现多点同步加载目的，而大尺度桥梁模型模拟车辆车轮轮压需要多点同步加载，如果要全面模拟桥面轮压荷载，单点加载需要多个传感器和反力横梁，结构复杂，成本高，且难以实现。同时单点加载不能保证加载同步，与实际轮压效应差别大，导致模型结构受力与实际桥面受力不一致，并且技术反力梁为固定构造，不能拆卸，不能模拟桥面空间网格布置的多工况变轮位加载。此外，该现有技术采用螺旋千斤顶，加载量小且难以才喿作。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种用于桥梁大尺度、大吨位、可移动式多点同步加载的结构模型静载试验的加载装置。通过设置反力部分，将反力钢梁两端用精轧螺紋钢筋固定在反力柱顶或反力地梁上，保证由反力钢梁承载千斤顶的压力，实现对桥梁结构模型反力加载；通过在千斤顶下面设置加载柱，保证反力钢梁有一定高度，以适应在纵桥向不同部位两端固定，保证了加载装置可以在纵桥向移动；通过选用大吨位液压千斤顶施加荷载力，保证大吨位加载；通过加载柱与反力钢梁之间设置压力传感器，监测施加到分配梁的荷载值，保证加载值的准确性；通过在分配梁与桥梁结构模型桥面板之间设置厚橡胶垫块，保证施加荷载传递至桥面为面荷载。
本实用新型的技术方案是这样实现的
一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置包括反力钢梁1、压力传感器2、液压千斤顶3、加载柱4、分配梁5、橡胶垫块6、精轧螺紋钢筋7、反力地梁8、反力柱9。将桥梁结构模型箱梁纵桥向两排车辆车轮轮位上方设置一才M黄桥向的反力钢梁1，同一根反力钢梁1下方对应每个车道的每辆车四个相邻轮压设为一组，所设置的组数与具体桥梁的车道数对应，每组轮压上设置一根分配梁5，平面呈工字型，分配梁5的四个角点下对应桥面四个轮压位置，放置四个厚橡胶垫块6;分配梁5上方固定加载柱4,加载柱4上方固定液压千斤顶3,液压千斤顶3顶端安装压力传感器2，压力传感器2上方顶在反力钢梁1底板上，保证液压千斤顶3的压力由加载柱4、分配梁5及橡胶垫块6传递到桥面；若反力钢梁1对应没有反力柱9位置，则取消加载柱4,千斤顶3直接放置在分配梁5上方；为避免反力钢梁1受力失稳，同一反力钢梁1下的多个压力传感 器2上方顶在反力钢梁1底板中线上；为保证顺畅传力，同一组中压力传感器2、 液压千斤顶3、加载柱4应安装在同一竖向轴线上，而加载柱4 (在没有反力柱 9的部位为千斤顶3 )中心设置在分配梁5上的位置则根据杠杆分配原理计算每 个加载点加载力来确定；反力钢梁1两端与反力地梁8通过精轧螺紋钢筋7相 连，若反力钢梁l的一端设置位置处于反力柱9位置，则该端通过精轧螺紋钢 筋7与反力柱9相连，以保证反力传递到反力地梁8上，反力地梁8为圈梁； 千斤顶3的吨位根据试验要求设置，以保证桥面大p屯位加载要求。 本实用新型的优点
1、 通过多个液压千斤顶共用反力钢梁及加载柱下分配梁的设置，保证了用 少量液压式千斤顶在静载大尺度模型桥面上逐点对轮压加栽。
2、 通过设置反力系统，将反力钢梁两端用精轧螺紋钢筋固定在反力柱顶或 反力地梁上，保证由反力钢梁承载千斤顶的压力，实现反力加载的可能。
3、 通过在千斤顶下面设置加载柱，保证反力钢梁有一定高度，适应在纵桥 向不同部位两端固定，保证了加载装置可以在纵桥向移动。
4、 通过选用大吨位液压千斤顶施加荷载力，保证大吨位加载，并通过加载 柱与反力钢梁之间设置压力传感器，监测施加到分配梁的荷载值，保证加载值 的准确寸生。
5、 通过在分配梁与桥面板之间设置厚橡胶垫块，保证施加荷载传递至桥面 为面荷载。
6、 结构简单，成本低，便于制作、安装。


图l是本实用新型反力钢梁对应反力柱位置横桥向布置示意图； 图2是本实用新型反力钢梁未对应反力柱位置横桥向布置示意图； 图3是本实用新型纵桥向布置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型进一步说明。该实施例是某大桥分体 式钢箱梁l: 2大尺度节段桥梁结构模型两层杠杆分配梁体系。其加载装置主要 构成及尺寸为反力钢梁1由板厚为]Omm钢板焊接成截面为600mm x 600mm的 箱梁，压力传感器2设计成外径50mm、内径15mm、高30mm的圆柱，液压千斤顶 3选用80t液压千斤顶，加载柱4由板厚为IO醒钢板焊接成截面为600mmx 600mm、高1300mm的箱梁，分配梁5由板厚10mm、截面为150隱x 150mm的小箱 梁焊接成外形12Q0mm x 100Qmm的工字型，橡胶垫块6尺寸根据具体轮压面确定， 选用直径d) 32的精轧螺紋钢筋7锚固反力钢梁1,反力柱9为顶面1000mm x 3000mm，柱身截面1000mm x 1500mm的钢筋混凝土结构，反力地梁8为截面为 lOOOmmx 1000mm钢筋混凝土结构的圈梁。
图1是本实用新型反力钢梁对应反力柱位置橫桥向布置示意图，图2是本 实用新型反力钢梁未对应反力柱位置横桥向布置示意图，图3是本实用新型纵桥向布置示意图。将桥梁结构模型箱梁纵桥向两排车辆车轮轮位上方设置一根 反力钢梁1，将同一根反力钢梁1下方每四个相邻轮压设为一组，每组轮压上设
置一个分配梁5,分配梁5平面呈工字型，分配梁5的四个角点下对应桥面轮压 位置，放置四个厚橡胶垫块6;分配梁5上方固定加载柱4，加载柱4上方固定 液压千斤顶3,千斤顶3顶端安装压力传感器2，传感器2上方顶在反力钢梁1 底板上，保证千斤顶3的压力由加载柱4、分配梁5及橡胶垫块6传递到桥面； 若反力钢梁1对应没有反力柱9的位置，则取消加载柱4，千斤顶3直接放置在 分配梁5上方；每个千斤顶3叱位设计为80t,保证桥梁结构模型桥面大吨位加 载；反力钢梁1两端与反力地梁8通过精轧螺紋钢筋7相连，若反力钢梁l的 一端设置位置处于反力柱9位置，则该端通过精轧螺紋钢筋7与反力柱9相连， 以保证反力传递到反力地梁8上，保证千斤顶3的力准确施加到桥梁结构模型 桥面每一个轮位处。
上述措施有效保证了多点同步大吨位加载，并可拆装，实现了加载装置在 桥梁结构才莫型纵桥向移动。
权利要求1、一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置，主要由反力钢梁(1)、压力传感器(2)、液压千斤顶(3)、加载柱(4)、分配梁(5)、橡胶垫块(6)、精轧螺纹钢筋(7)、反力地梁(8)、反力柱(9)组成，其特征是将桥梁结构模型纵桥向两排车辆车轮轮位上方设置一根横桥向的反力钢梁(1)，同一根反力钢梁(1)下方每个车道中每四个相邻轮压设为一组，每组轮压上设置一根分配梁(5)，平面呈工字型，分配梁(5)的四个角点下对应桥面四个轮压位置，放置四个厚橡胶垫块(6)；分配梁(5)上方固定加载柱(4)，加载柱(4)上方固定液压千斤顶(3)，千斤顶(3)顶端安装压力传感器(2)，压力传感器(2)上方顶在反力钢梁(1)底板上，保证液压千斤顶(3)的压力由加载柱(4)、分配梁(5)及橡胶垫块(6)传递到桥面；若反力钢梁(1)对应没有反力柱(9)位置，则取消加载柱(4)，千斤顶(3)直接放置在分配梁(5)上方；反力钢梁(1)两端与反力地梁(8)通过精轧螺纹钢筋(7)相连，若反力钢梁(1)的一端设置位置处于反力柱(9)位置，则该端通过精轧螺纹钢筋(7)与反力柱(9)相连，以保证反力传递到反力地梁(8)上，反力地梁(8)为圈梁。
2、 根据权利要求1所述的一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置，其特征是同一反力钢梁(1)下各组多个压力传感器(2)上方顶在反力钢梁(1)底板中线上。
3、 根据权利要求1所述的一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置，其特征是同一组中压力传感器(2)、液压千斤顶(3)、加载柱(4)应安装在同一竖向轴线上，而加载柱(4)的中心及没有反力柱(9)部位的液压千斤顶(3)的中心，设置在分配梁(5)上的位置则根据杠杆分配原理计算每个加载点加载力来确定。
专利摘要一种可移动式多点同步结构模型静载试验加载装置，通过设置反力部分，将反力钢梁两端用精轧螺纹钢筋固定在反力柱顶或反力地梁上，保证由反力钢梁承载千斤顶的压力，实现对桥梁结构模型反力加载；通过在千斤顶下面设置加载柱，保证反力钢梁有一定高度，以适应在纵桥向不同部位两端固定，保证了加载装置可以在纵桥向移动；通过选用大吨位液压千斤顶施加荷载力，保证大吨位加载；通过加载柱与反力钢梁之间设置压力传感器，监测施加到分配梁的荷载值，保证加载值的准确性，通过在分配梁与桥梁结构模型桥面板之间设置厚橡胶垫块，保证施加荷载传递至桥面为面荷载，其结构设计简单，便于制作、安装。
文档编号G01M99/00GK201402221SQ20092008372
公开日2010年2月10日 申请日期2009年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者周明星, 安群慧, 尹双庆, 李荣庆, 王天亮, 王戒躁, 黄志坚 申请人:中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司;中铁大桥局股份有限公司