[发明专利]一种可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法及装置

权利要求书

1.一种可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、试验准备：

组装可缩钢拱架，将组装的可缩钢拱架固定在实验台上，并在实验台上安装为可缩钢拱架施加载荷力的多个加载油缸，在每一加载油缸上均安装用于测试加载油缸施加的压力大小的载荷传感器和用于测试加载油缸的传力杆位移的位移传感器；其中，可缩钢拱架包括拱形段和对称地位于拱形段两端的可缩段；

可缩段包括摩阻钢板以及分别与摩阻钢板两端相连的第一工字钢板和第二工字钢板，摩阻钢板的两侧翼缘上均设有腰型孔；所述第一工字钢板底端的两侧设有第一螺栓，第一螺栓的一端固定于第一工字钢板上，第一螺栓的另一端位于腰型孔内且可在腰型孔内滑动；所述第二工字钢板顶端的两侧设有第二螺栓，第二螺栓的一端固定于第二工字钢板上，第二螺栓的另一端位于腰型孔内且可在腰型孔内滑动；

第一螺栓和第二螺栓通过施加扭矩分别将第一工字钢板和第二工字钢板与摩阻钢板紧密贴合在一起，通过螺栓的预紧力来调节他们之间的摩擦力，当第一工字钢板所受的压力大于第一工字钢板与摩阻钢板之间的摩擦阻力时，第一工字钢板开始向下缩动，从而达到自动可缩的目的；当缩动完成后，第一工字钢板与第二工字钢板连在一起，成为一个整体，能继续发挥普通钢架的作用；

S2、预加载：

调节各加载油缸，使得各加载油缸的传力杆与可缩钢拱架接触，继续调节各加载油缸，使得各加载油缸同时施加压力作用在可缩钢拱架上，直至压力稳定在预压值；

S3、参数设置：

当各加载油缸施加的压力均稳定在预压值时，调节可缩段的承受力，并设置加载油缸的载荷、位移、加载速率以及加载方式；

S4、试验过程：

按照设置好的参数，各加载油缸同时对可缩钢拱架施加压力，记录并保存各载荷传感器和位移传感器测试的数据，达到加载试验结束要求时，停止加载。

2.根据权利要求1所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于，步骤S1试验准备具体包括以下过程：

S11、组装可缩钢拱架，并在可缩钢拱架上选择一系列加载点，并为每一加载点做好标识；

S12、将组装的可缩钢拱架固定在实验台上，在实验台上安装与一系列加载点一一对应的多个加载油缸，使得多个加载油缸与可缩钢拱架在同一竖直平面，且加载油缸的传力杆与对应的加载点处的切线垂直；

S13、在每一加载油缸上均安装用于测试加载油缸施加的压力大小的载荷传感器和用于测试传力杆位移的位移传感器。

3.根据权利要求2所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于，步骤S11还包括以下过程：在每一所述的加载点处均安装一传力块，传力块为与加载点处弧度相同的弧形状。

4.根据权利要求2所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于，步骤S3中加载方式为：各加载油缸同步对可缩钢拱架进行加载，每个加载油缸的作用力均从预压值开始按预设的加载速率匀速增加。

5.根据权利要求2-4任一项所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于：所述加载点在可缩钢拱架的拱形段上对称分布，加载点包括分别位于拱形段两边腰部且相互对称的第一组加载点和第二组加载点以及位于拱形段顶部的第三组加载点。

6.根据权利要求5所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于：所述加载油缸包括分别与所述第一组加载点、第二组加载点以及第三组加载点一一对应的第一组加载油缸、第二组加载油缸和第三组加载油缸。

7.根据权利要求6所述的可缩钢拱架非对称加载模拟试验方法，其特征在于：所述第二组加载油缸中各油缸分别对可缩钢拱架施加的力与第一组加载油缸中各油缸分别对可缩钢拱架施加的力之比为N，1＜N＜3，N为实数；所述第三组加载油缸中各油缸分别对可缩钢拱架施加的力与第二组加载油缸中各油缸分别对可缩钢拱架施加的力相等。