[发明专利]桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置及方法

权利要求书

1.一种桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：包括反力地坪和反力墙，所述反力地坪上设置有刚性反力架，所述刚性反力架上设置有刚性反力梁，所述反力地坪上还设置有用于安放桁式拱节点构件的构件底座，所述构件底座位于刚性反力梁的下方，所述刚性反力架上安装有可上下滑动的竖直刚性底座，所述竖直刚性底座上设置有垂直于桁式拱节点构件弦杆轴线方向的水平液压千斤顶，所述反力墙上安装有两个可上下滑动的倾斜刚性底座，所述倾斜刚性底座上分别设置有沿桁式拱节点构件腹杆轴线方向的拉压千斤顶，所述刚性反力梁上安装有可左右滑动的水平刚性底座，所述水平刚性底座上设置有沿桁式拱节点构件弦杆轴线方向的竖直液压千斤顶。

2.根据权利要求1所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：所述刚性反力架的底板通过螺栓锚固于反力地坪上。

3.根据权利要求1所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：所述刚性反力梁通过高强螺栓或螺杆锚固于刚性反力架上。

4.根据权利要求1所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：所述构件底座的两端分别预留有锚固钢板，下端的锚固钢板通过螺栓锚固于反力地坪上，上端的锚固钢板用于通过螺栓连接桁式拱节点构件的底板。

5.根据权利要求1所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：所述构件底座的材质为混凝土或钢材。

6.根据权利要求1所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载装置，其特征在于：所述竖直刚性底座、倾斜刚性底座和水平刚性底座均为沿底侧滚轴滑动的定向支座。

7.一种桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）据实验前设计好的位置架设刚性反力架和刚性反力梁，刚性反力架的底板与反力地坪用螺栓锚固在一起，刚性反力梁与刚性反力架通过高强螺栓或螺杆锚固；

（2）安装提前制作好的构件底座，并将桁式拱节点构件安放于构件底座上，构件底座两端预留的锚固钢板分别通过螺栓与反力地坪和桁式拱节点构件的底板连接，构件底座的上、下端的锚固钢板根据桁式拱节点构件底板的尺寸制作；

（3）在刚性反力架的预定位置安装可上下滑动的竖直刚性底座，并将水平液压千斤顶安装在竖直刚性底座上，通过调节竖直刚性底座使得水平液压千斤顶的加载轴线垂直于桁式拱节点构件的弦杆轴线，以对桁式拱节点构件施加垂直于弦杆轴线方向的荷载；在弦杆面向水平液压千斤顶的位置处设置一个用于集中加载的加载块，加载块的两端分别与桁式拱节点构件和加载板焊接，加载板与水平液压千斤顶用螺栓连接；

（4）在反力墙的预定高度位置安装两个可上下滑动的倾斜刚性底座，并将两个拉压千斤顶分别安装在两个倾斜刚性底座上，拉压千斤顶端部与桁式拱节点构件的腹杆端部预留的连接板用螺栓锚固，通过调节倾斜刚性底座使得拉压千斤顶的加载轴线与桁式拱节点构件的相应腹杆轴线重合，以对桁式拱节点构件施加沿腹杆轴线方向的荷载；通过水平液压千斤顶和拉压千斤顶调整节点腹杆的应力幅值，以达到较真实的受力状态，并获得真实状态下节点的破坏模式；

（5）在刚性反力梁的预定位置安装可左右滑动的水平刚性底座，并将竖直液压千斤顶安装在水平刚性底座上，通过调节水平刚性底座使得竖直液压千斤顶的加载轴线与桁式拱节点构件的弦杆轴线重合，以对桁式拱节点构件施加沿弦杆轴线方向的荷载。

8.根据权利要求7所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载方法，其特征在于：所述构件底座的材质为混凝土或钢材。

9.根据权利要求7所述的桁式拱桥考虑腹杆节点应力幅值的实验加载方法，其特征在于：所述竖直刚性底座、倾斜刚性底座和水平刚性底座均为沿底侧滚轴滑动的定向支座。