[发明专利]一种斜拉桥索塔锚固区应力分布试验自平衡加载装置

说明书

本发明公开了一种斜拉桥索塔锚固区应力分布试验自平衡加载装置，涉及斜拉索拉试验技术领域。本发明包括底座、试验模型和加载千斤顶，底座一相对侧均开设有一组索孔，试验模型为索塔典型节段等比或者缩比结构，试验模型内部表面开设有一组锚固区，试验模型两侧均贯穿固定一组拉索，拉索轴心线一端位于锚固区中心处。本发明通过将足尺试验模型固定在底座上，斜拉索穿越底座两端侧板，通过千斤顶张拉模拟真实加载工况，即相当于主梁换成了船伐式底座，把拉索固定于主梁端移到了试验模型上，解决了现有的试验装置偏离实际情况的问题，整个试验模型、拉索和底座组成一个自平衡体系，解决了现有的试验加载装置试验时误差较大的问题。

技术领域

本发明属于斜拉索拉试验技术领域，特别是涉及一种斜拉桥索塔锚固区应力分布试验自平衡加载装置。

背景技术

斜拉桥的主梁横载以及活载通过斜拉索传递到塔柱上，因此，索塔锚固区承受着由斜拉索传递过来的巨大的集中力，是将拉索的局部集中力安全、顺利的传递到塔柱全截面的重要结构，由于局部受力、预应力孔道的削弱以及截面形式等的影响，使得锚固区受力十分复杂且应力集中现象非常明显，其受力是否安全合理是设计和施工中要解决的关键问题。

考虑到混凝土材料的弹塑料、非均匀性、孔道削弱，预应力施工工艺的误差等一系列因素，在设计计算中，单纯的有限元力学模型分析是很难全面反映结构的实际工作状态和局部应力分布的，因此需要通过模型试验对斜拉桥索塔锚固区的应力大小、应力分布等局部应力状态以及抗裂性进行分析和研究，对设计的合理性进行分析和评价，确保结构受力的合理性和安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜拉桥索塔锚固区应力分布试验自平衡加载装置，通过设有试验模型和底座，相当于主梁换成了船型的底座，把拉索固定于主梁端移到了试验模型上，无需添加额外的大型反力装置，有效解决了大吨位索力加载的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种斜拉桥索塔锚固区应力分布试验自平衡加载装置，包括底座、试验模型和加载千斤顶；

所述底座一相对侧均开设有一组索孔；

所述试验模型为矩形块结构，所述试验模型一表面开设有一组锚固区；

所述试验模型一相对侧均贯穿固定有一组拉索，所述拉索轴心线一端位于锚固区中心处，所述拉索与索孔间隙配合，所述拉索另一端与加载千斤顶输出端固定连接；

取设计索塔典型代表段制作试验模型，然后通过理论计算，确定底座设置底板和侧板的厚度，并配置钢筋，在加载千斤顶张拉位置采用加密钢筋布置进行加强，四周均有侧板，四块侧板和底座连成一个整体，其中张拉斜拉索两端的侧板平面与斜拉索垂直，在制作底座时，在空间上，需考虑预留张拉阶段千斤顶的布置及操作空间。

进一步地，所述底座的横截面为等腰梯形结构，所述索孔的轴心线与底座两侧面呈垂直状分布。

进一步地，所述拉索贯穿试验模型且与索孔的轴心线重合，所述锚固区和底座一侧之间的距离与拉索的长度相同。

进一步地，所述加载千斤顶位于底座外部，所述加载千斤顶与底座两侧面之间设有一加载侧板。

进一步地，所述试验模型内中部设有加强筋，所述底座内设有钢筋骨架，所述底座和试验模型均由混凝土材料制成，斜拉索按照设计要求选配钢绞线索股。

进一步地，所述试验模型底面和底座顶面均为平直面，所述试验模型与底座之间设有润滑油，斜拉索索孔涂表面涂一层润滑油，然后在船伐式底座端，四个千斤顶同步分级张拉试验。

本发明具有以下有益效果：