[实用新型]独塔斜拉桥模型试验加载系统

说明书

技术领域

本实用新型发明是一种适用于桥梁试验科学研究的独塔斜拉桥模型试验的加载系统。

背景技术

模型试验仍然是解决桥梁工程科研和设计中出现的新问题时不可缺少的手段，而对桥梁结构进行模型试验就必须在试验模型上施加一定的荷载，因此加载系统的设计是桥梁结构模型试验设计中非常重要的一个环节。具体到斜拉桥结构的模型试验，目前的加载系统如下述文献所述：

1、1999年第3期《长沙交通学院学报》介绍了一种大型三塔斜拉桥铝合金模型试验的加载系统设计。该加载系统采用了杠杆与挂篮加载，纵向相邻两索共用一根杠杆，横桥向两索面采用独立的加载系统。该系统的主要缺点是加载以集中力的形式，在模型下方施加，与桥梁结构实际的加载模式不相符合。

2、2008年第1期《世界桥梁》介绍了吉林兰旗松花江特大桥的静力模型试验的加载系统。该系统采用附加质量的方式，加集中荷载进行。集中荷载作用于每根斜拉索下锚点对应的箱梁横隔板吊点处。

这些加载系统均是按照集中力的模式在模型桥主梁的下方加载，加载位置相对固定，模拟的荷载均为静载(活载也按照静载的模式施加)。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于针对上述加载系统的不足，提供一种基于杠杆原理设计的对桥梁结构进行模型试验时用到的从桥梁上方均布加载的杠杆加载系统，其加载系统在主梁上方均匀加载，更符合桥梁结构实际的恒载补偿；杠杆可沿着模型桥纵向移动，可方便的调节加载点位置；加载系统竖向高度可调，可保证桥面有足够空间进行动载试验；安装简单，而且可拆卸。

本实用新型的技术方案为：本实用新型由横架在独塔斜拉桥模型主梁上方的门架装置、杠杆装置和放在独塔斜拉桥模型主梁上的过梁装置三部分构成：杠杆装置中杠杆的前端也即支点部位活动挂接在门架装置上；杠杆装置中杠杆的后端设置有加载配重的机构；杠杆装置中杠杆的前部在支点部位后设置有与过梁装置的中心点部为压迫接触的并能调整杠杆水平的调整机构。

本实用新型的具体结构可以为，所述门架装置包括横梁、门架立柱以及可以调节门架立柱的高度的调节机构：横梁的两端与门架立柱固定连接，门架立柱底端通过调节机构连接有底座，其中横梁由两根工字型钢组成，立柱采用槽钢，横梁两端与立柱用钢板焊接；横梁沿主梁纵向，置于主梁正上方；杠杆装置包括支点座、加载座、杠杆、托盘、卡位螺栓、调节螺套，支点座和加载座通过卡位螺栓并立连接在杠杆的前端，支点座位于加载座之前，托盘设在杠杆的后端，调节螺套设在加载座下部；所述支点座由固定为一体的耳板、设在耳板上的底板、设在底板中央的立杆构成，立杆上端活动吊挂在横梁上，这样支点座可沿横梁方向及模型桥的纵向进行移动，从而实现加载点位置的调节；所述过梁系统包括连接为一体的上下两组分配梁，杠杆装置通过加载座下的调节螺套压迫接触上分配梁的中心部位，下分配梁设在独塔斜拉桥试验模型的主梁上，杠杆装置产生的载荷作用于上分配梁上，然后通过下分配梁均匀施加与模型的主梁上。本实用新型中门架装置主要承受由配重所产生的支反力，通过杠杆装置，在托盘上加载重物，以1∶10的比例加载到过梁系统上；通过过梁装置可以实现桥面上方的均布加载。所述门架装置中横梁由两根工字钢在端部通过钢板焊接而成，两根工字钢之间留有可供支点座之立杆通过的缝隙。

本实用新型的有益效果为：本实用新型和其它的加载系统相比，本加载系统具有下述优点：

1、加载系统在主梁上方均匀加载，更符合桥梁结构实际的恒载补偿；

2、杠杆可沿着模型桥纵向移动，可方便的调节加载点位置；

3、加载系统竖向高度可调，可保证桥面有足够空间进行动载试验；

4、安装简单，而且可拆卸。

附图说明

图1为杠杆加载系统结构示意图；

图2为门架装置示意图；

图3为杠杆装置结构图；

图4为支点座结构图；

图5为加载座及调节螺套结构图；

图6为过梁装置示意图；

图中1.门架装置，2.杠杆装置，3.过梁装置，4.横梁，5.立柱，6.连接钢板(一)，7.调位螺栓，8.连接钢板(二)，9.底座，10.支点座，11.加载座，12.杠杆，13.托盘，14.卡位螺栓，15.调节螺套，16.支点座耳板，17.支点座底板，18.支点座立杆，19.加载座耳板，20.螺杆，21.螺栓，22.螺套，23.上分配梁，24.下分配梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明，但不作为对本专利申请的限制。

如图1所示本实用新型杠杆加载系统主要由门架1、杠杆装置2和过梁装置3组成。门架结构如图2，由横梁4、门架立柱5以及调节装置组成，横梁4、门架立柱5通过连接钢板(一)6焊接成为一个整体，底座9与连接钢板(二)8焊接，通过调位螺栓7与门架立柱5连接，通过调节螺栓7的安装位置可以调节门架立柱5的高度，其中横梁4由两根工字钢在端部通过钢板焊接而成，两根工字钢之间留有可供支点座之立杆18通过的缝隙，立柱5采用槽钢，横梁4两端与门架立柱5用钢板焊接；横梁沿模型主梁纵向，置于模型主梁正上方。杠杆装置2主要由支点座10、加载座11、杠杆12、托盘13、卡位螺栓14和调节螺套15组成，如图3。支点座10、加载座11以及调节螺套15的结构示意如图4、5所示：其中，支点座10的耳板16与底板17均采用用钢板，立杆18则采用圆钢，耳板16与底板17、及支点座立杆18与底板17均采用焊接。支点座立杆18上端穿过横梁4的两根工字型钢之间，用圆钢杆搭接与横梁4上，当拔出圆钢杆后，支点座10可沿横梁4方向(模型桥纵向)进行移动，从而实现加载点位置的调节。图6为过梁系统。主要由上、下分配梁23、24组成，杠杆装置产生的载荷作用于分配梁23上，然后通过分配梁24均匀施加与模型的主梁上。