[发明专利]自平衡高位重级荷载加载方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及工程设备技术领域，尤其是涉及自平衡高位重级荷载加载方法及其装置。

背景技术

目前，在土木工程等领域的科学研究过程中，需要进行很多足尺框架、排架或刚架的动、静力加载试验。但现有的动、静力试验装置没有配套的高位大吨位荷载加载装置，仅仅靠在测试物上吊挂重物实现重力加载，通过组装更高的反力架外套承载物并在反力架梁安装千斤顶进行加载。但在足尺实验中重力加载试验中，加载点较高、加载吨位较大，通过传统外套大型反力架进行千斤顶加载，加载操作点较高，试验台组装过于复杂，另外通过吊挂重物加载无法实现足尺实验所需要的荷载等级。

发明内容

为克服上述问题，本发明采用如下技术方案：

自平衡高位重级荷载加载方法及其装置，包括承载框架、承载框架梁和载框架柱，所承载框架由平行位置的承载框架梁和水平位置的载框架柱组成，承载框架梁上设有两个限位钢角，限位钢角与钢丝绳连接，钢丝绳上设有拉力传感器，钢丝绳通过钢丝绳固定器连接在传力分配梁端部，传力分配梁上设有拉力传感器显示，传力分配梁上设有千斤顶和反力拉杆，千斤顶和反力拉杆上置有反力架。

所述反力架由水平位置的反力架梁和垂直位置的反力架柱组成。

所述反力架柱底部设有柱角，柱角上设有地锚。

所述反力架高度为1m。

所述千斤顶周围对称布置四根反力拉杆。

本发明的优点是：结构简单，传力体系完善，通过千斤顶加载满足了足尺试验中，大吨位加载的需要，克服了传统吊载中荷载等级过小的缺陷。本发明装置安装简易、加载方便、操作安全稳定。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的整体正视图。

图3为本发明的整体侧视图。

图4为本发明的示意图。

图5为本发明的正视图。

图6为本发明的侧视图。

具体实施方式

如图1所示，如图1、2、3、4、5、6所示，自平衡高位重级荷载加载方法及其装置，包括承载框架1、承载框架梁1-1和载框架柱1-2，所承载框架1由平行位置的承载框架梁1-1和水平位置的载框架柱1-2组成，承载框架梁1-1上设有两个限位钢角2，限位钢角2与钢丝绳3连接，钢丝绳3上设有拉力传感器4，钢丝绳3通过钢丝绳固定器6连接在传力分配梁7端部，传力分配梁7上设有拉力传感器显示器5，传力分配梁7上设有千斤顶9和反力拉杆10，千斤顶9和反力拉杆10上置有反力架8。

所述反力架8由水平位置的反力架梁8-1和垂直位置的反力架柱8-2组成。

所述反力架柱8-2底部设有柱角11，柱角11上设有地锚12。

所述反力架8高度为1m。

所述千斤顶9周围对称布置四根反力拉杆10。

原理如下：

一种自平衡高位重级荷载加载方法及其装置，加载装置传力体系完善，传力明确，反力架8通过柱脚11与地锚12的连接实现固定约束，成为加载体系中的反力装置，通过所需吨位等级的千斤顶9进行加载，将荷载传递到传力分配梁7上，钢丝绳3通过钢丝绳固定器6连接在分配梁端部，将传力分配梁7上的荷载传递到高位承载框架1的加载点上。

反力架8垂直于承载框架1的平面，嵌套在承载框架1内部，反力架8一般设置为1m左右的高度。加载装置传力体系合理、明确，大幅度降低了实验过程中的加载高度，有效提高了实验的安全系数和加载的可操作性。

加载装置通过传力分配梁7与钢丝绳3的连接，最终将荷载传递到承载框架梁1-1上的指定加载点上，实现将承载框架梁1-1的高位加载点到位置较低、拆装方便、的反力架上进行千斤顶9加载的转移。

限位角钢2通过焊接或螺栓连接固定在加载点两侧，形成限位槽，限制加载过程中，吊装钢丝绳3的滑动。

在反力架8和传力分配梁7之间根据需要安装相应吨位等级的千斤顶9，通过传力体系，将大吨位荷载传递到承载框架1的加载点上。

本加载装置中，在千斤顶9周围设置反力拉杆10，反力拉杆两端分别连接反力架8和传力分配梁7，端部由螺栓固定，通过预调螺栓来初定加载步大小，并对千斤顶进行限位。

钢丝绳上设置套筒式拉力传感器4，拉力传感器4外接显示器5，以此来读取加载装置对承载框架的加载精确值。