[发明专利]静力载荷试验的加载装置及加载方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加载装置和加载方法，特别是涉及一种静力载荷试验的加载装置及加载方法。

背景技术

结构的静力载荷试验，是指在结构加载点处逐级施加纵向下压载荷、纵向上拔载荷或水平载荷，观测结构随时间产生的沉降位移、上拔位移或水平位移，以确定相应的结构纵向抗压承载力、结构纵向抗拔承载力或结构水平承载力。

目前在结构模型静力载荷试验的加载过程中，只能采用单一的纵向或水平加载方法，纵向加载主要采用杠杆原理，水平加载主要采用定滑轮，这两种加载方式无法实现静力载荷的耦合。然而在实际工程中，结构往往同时受到纵向及水平载荷，因此，仅利用现有的试验装置和试验方法并不能满足结构静力载荷试验的实际要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够根据试验要求对结构进行水平加载、纵向加载或者耦合加载等多种加载方式的静力载荷试验的加载装置及加载方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种静力载荷试验的加载装置，包括盛有土体的试验箱和一端插入土体中的模型桩，还包括：竖直固定于所述试验箱上方的两个支撑定位架，每个支撑定位架的顶部安装有两个同轴的卷轮，每个卷轮上各卷绕一根牵引绳；分别位于所述两个支撑定位架内的两个定滑轮，每个定滑轮可转动地安装在一根滑轮轴上，滑轮轴的两端悬吊在两根所述牵引绳上；两根拉力绳，拉力绳的一端固定连接于所述模型桩上的加载点处，另一端绕过一个定滑轮并连接有砝码，两根拉力绳分别位于模型桩的两侧且在水平面上的投影在同一条直线上。

优选地，所述支撑定位架通过支腿固定装设于所述试验箱的箱体上。

优选地，所述两个支撑定位架之间固定连接有支撑梁。

优选地，所述卷轮与支撑定位架之间还设有锁止装置。

优选地，每个支撑定位架上还设有沿竖直方向的导向槽，所述滑轮轴的两端与导向槽滑动配合。

优选地，连接在拉力绳上的砝码的重量可调。

本发明还提供一种采用上述加载装置的加载方法，包括：

对所述模型桩施加水平载荷时，通过卷轮调节两侧的定滑轮的高度，使所述拉力绳处于水平状态，且在两根拉力绳上加载重量不同的砝码，从而使两根拉力绳的合力对模型桩施加水平载荷；

对所述模型桩施加纵向载荷时，通过卷轮将两侧的定滑轮调节至相同的设定高度，所述设定高度不同于所述加载点的高度，且在两根拉力绳上加载重量相同的砝码，从而使两根拉力绳的合力对模型桩施加纵向载荷；

对所述模型桩施加耦合载荷时，通过卷轮将两侧的定滑轮调节至各自不同的设定高度，两根拉力绳的合力对模型桩同时施加纵向载荷和水平载荷。

优选地，对所述模型桩施加纵向上拔载荷时，两侧定滑轮的设定高度高于所述加载点的高度；对所述模型桩施加纵向下压载荷时，两侧定滑轮的设定高度低于所述加载点的高度。

优选地，对所述模型桩施加耦合载荷且要求纵向载荷保持不变时，使一侧的定滑轮的设定高度不同于所述加载点的高度，调节该侧砝码的重量，使纵向载荷达到设定值；使另一侧的定滑轮与所述加载点的高度相同，调节该侧砝码的重量，从而仅使水平载荷发生改变。

如上所述，本发明提供的静力载荷试验的加载装置及加载方法结构简单，使用方便，在试验用模型桩的两侧设置有高度可调的定滑轮，通过绕过定滑轮的拉力绳将砝码的重量转化为施加在模型桩上的载荷，通过调整定滑轮相对于模型桩加载点的高度和调节砝码的重量，可以实现水平加载、下压加载、上拔加载以及耦合加载等多种加载方式，满足了结构静力载荷试验的实际要求。

附图说明

图1显示为本发明的静力载荷试验的加载装置的示意图。

图2显示为本发明的静力载荷试验的加载装置的局部放大示意图。

图3显示为本发明的静力载荷试验的加载装置及加载方法中实施例中模型桩的示意图。

图4显示为本发明的静力载荷试验的加载装置及加载方法中模型桩的受力分析示意图。

元件标号说明

1  试验箱

2  模型桩

21 加载点

3  支撑定位架

31 导向槽

32 支腿

33 支撑梁

34 卷轮

35 牵引绳

4  定滑轮

41 滑轮轴

5  拉力绳

6  砝码

具体实施方式