[发明专利]一种试验梁的长期加载系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁结构试验加载领域，尤其涉及一种试验梁的长期加载系统与方法。

背景技术

在桥梁结构基础技术研究与工程应用研究中，为获得某些结构或构件的力学指标的特征，往往以实桥结构构件为原型，按相似理论制作模型作为研究对象，然后进行力学性能试验，进而模拟结构构件在加载受力状态下的反应。因此，选择合适的加载方法与加载设备是保证整个试验工作顺利进行的关键。

一般的结构实验室都配备有一定荷载吨位的压力试验机与反力架，应用于构件短期力学性能试验加载时，其优点是采用液压伺服系统，由电脑控制，技术水平较高，方便分级加卸载，并能控制加载速度，试验效率较高。若使用上述压力试验机长期(短则几十天，长则几年，或者更久)施加恒载进行力学性能测试时，则容易造成资源浪费，因为其价格昂贵，一个结构实验室不可能有很多，许多试验都在排队使用，不可能由一个试验长期占用。同时容易受电力供应中断导致试验中断。另外，加载系统自身不可能不经过维护连续工作时间很长，很难保证荷载的稳定性。

针对结构长期性能加载试验，目前采用最多的是堆积加载块、或者采用小型机械千斤顶配合地锚杆与反力架加载的方法，这对于一些小模型构件，试验荷载等级要求较低，成本低，能达到良好的效果。而对于模型尺寸较大的构件，其力学反应需满足测试的要求，一般需要施加较大的荷载，才能达到研究的目标，若采用堆载加载，则需要大量的高密度加载块，成本较高，加卸载不便。如采用小型千斤顶配合地锚杆与反力架加载的方法，则很难满足加载等级的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作简便，装配方便，可实现大尺寸试验构件长时间的稳定加载的长期加载系统与方法，从而解决现有技术中存在的前述问 题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种试验梁的长期加载系统，包括杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚和力传递与测试装置；所述杠杆的两端分别记为第一端部和第二端部；在靠近所述第一端部的位置设置有连接调节器，所述连接调节器与所述拉力杆的上部连接，所述拉力杆的下部通过连接器与所述地锚连接；在所述第一端部和所述第二端部之间靠近所述第一端部的位置处设定一载荷加载点，在所述载荷加载点的位置所述杠杆底部自上而下依次设置有力传递与测试装置、分配梁、力分配加载点垫板、试验梁、试验梁支座和试验梁台座；所述杠杆的所述第二端部与所述载荷加载点之间靠近所述第二端部的位置设定一个或一个以上配重挂载点，所述配重装置与所述配重挂载点连接；在挂载、卸载或调整所述配重装置时，所述液压调重装置置于所述配重装置下方作为所述配重装置的支撑平台使用。

优选的，在所述载荷加载点位置所述杠杆的顶面设置有两个水准管，其中：一个水准管沿所述杠杆长度方向布置，另一个水准管垂直于所述杠杆长度方向布置，作为调节所述加载系统水平程度的参考装置。

优选的，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上设置有自由滑动装置，所述自由滑动装置通过设置于所述杠杆上的定位孔固定位置，所述定位孔设置有一个或一个以上，当所述定位孔为一个以上时，各所述定位孔等间距设置；所述自动滑动装置上设置有一个或一个以上所述配重挂载点。

优选的，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上等间距设置有多个所述配重挂载点。

优选的，所述配重装置主要由配重篮与放置于其内的标准块状材料构成；所述配重篮由型钢作为骨架构造，再焊接钢筋构成，所述配重篮顶部四周焊接有吊环或吊钩，所述吊环或吊钩通过吊绳与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；

和/或

所述配重装置主要由一个或多个配重砝码组成，所述配重砝码的顶部设置有 挂钩，所述配重砝码的底部设置有吊钩或吊环，使用时所述砝码通过所述挂钩与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；当一个所述砝码重量不足时多个砝码通过设置在所述砝码底部的吊钩或吊环串挂使用。

优选的，所述力传递与测试装置主要由压力传感器、钢圈、上下垫板组装而成，其主要用于测试所述加载系统的实际加载量，还用于稳定传递杠杆效应产生的荷载到所述分配梁上。

优选的，所述连接调节器用于连接所述杠杆和所述拉力杆，还用于调节所述拉力杆的长度实现调节所述杠杆的第一端部与所述地锚的距离，进而调节所述杠杆的水平状态；所述连接调节器与所述杠杆铰接。

一种试验梁的长期加载方法，包括以下步骤：