[发明专利]一种用于边坡防护结构中圆环构件的试验设备

说明书

本发明公开了一种用于边坡防护结构中圆环构件的试验设备，其包括框架和施力加载装置，施力加载装置包括底板、多个滑轮组件和施力推杆组件；底板安装于框架的立柱之间，并且底板具有口径大于圆环构件的通孔；多个滑轮组件设置于底板上并且多个滑轮组件围绕通孔分布，滑轮组件包括固定于底板上的滑轮以及穿过滑轮的拉绳，在试验状态下，拉绳的一端与施力推杆组件的推杆连接，拉绳的另一端与圆环构件连接；施力推杆组件安装于框架的横梁上。本发明能够同时对圆环施加不同方向且每个方向大小均等的力，克服了现有试验方法复杂、误差大的缺点，提升了该试验的便捷性、高效性和准确性，使试验与实际情况更加符合。

技术领域

本发明涉及用于边坡防护结构的试验系统，具体涉及一种用于边坡防护结构中圆环构件的试验设备。

背景技术

我国地势西高东低，地质构造多样，随着近些年的气候变化，地质灾害多发，其中崩塌落石因其发生突然、发生频率高、高冲击动能等，对山区交通干线、城镇等构成了严重的威胁。广大技术人员根据现场实际的崩塌落石发育特点以及地形地质条件积累了大量的实际应用经验，其中被动柔性防护网结构以其施工方便、干扰小、标准化生产、造价低、实用性强等众多特点在实际工程中被广泛应用。环形网片以其较强的变形能力在边坡柔性防护系统中广泛使用，而在实际工程应用中经常出现环形网片被击穿的破坏现象，其原因不仅在于网片本身的结构特性较为复杂，更是由于我们缺乏对柔性防护系统环形网片力学性能的基础性能研究，且国内相关研究成果甚少。

为了实现对单个圆环施多点多向力的力学试验，现有的方法是采用手动葫芦作为施力构件，张线器作为固定构件，将手动葫芦和张线器一端与单个圆环连接，另一端与固定的混凝土短柱相连，手动葫芦和张线器的总数量与所需施加力的数量相同，通过手动葫芦对单个圆环施加力的作用，然后由传感器及卷尺等设备得到单个圆环的荷载、位移、应力、应变等力学特性。该试验方法不但复杂，而且难以保证多个手动葫芦同时施加相同大小的力，单个圆环的位移变化也难以准确测量；同时当单个圆环需要施加的力较多时，手动葫芦和张线器的个数也要相应增加，而且单个圆环、手动葫芦和张线器的尺寸将会限制力的施加个数，增加试验难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于边坡防护结构中圆环构件的试验设备，以解决现有试验方法和设备不能同时进行多点多向力学性能试验，并且试验方法复杂、所用试验设备数量多、测试结果误差大的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于边坡防护结构中圆环构件的试验设备，包括：框架和施力加载装置，施力加载装置包括底板、多个滑轮组件和施力推杆组件；底板安装于框架的立柱之间，并且底板具有口径大于圆环构件的通孔；多个滑轮组件设置于底板上并且多个滑轮组件围绕通孔分布，滑轮组件包括固定于底板上的滑轮以及穿过滑轮的拉绳，在试验状态下，拉绳的一端与施力推杆组件的推杆连接，拉绳的另一端与圆环构件连接；施力推杆组件安装于框架的横梁上。

本发明的试验设备通过施力加载装置能够实现对边坡防护结构中圆环构件的多点多向的力学试验，能够同时对圆环施加不同方向且每个方向大小均等的力，克服了现有试验方法复杂、误差大的缺点，大大提升了该试验的便捷性、高效性和准确性，使试验与实际情况更加符合。

本发明通过多个滑轮组件和施力推杆组件实现单个圆环构件多点多向同时加载，从而使力的加载更加便捷、高效、可控，且底板的可替换性使力的加载数量和方向更加灵活。具体地，施力推杆组件的推杆与分布在底板通孔周围的滑轮组件的拉绳连接，拉绳穿过滑轮与待试验的圆环构件连接，推杆向圆环靠近，在靠近圆环的同时通过拉绳对圆环施加各个方向的力，从而实现用一个加载系统施加多个力的作用，克服了现有试验系统需要采用众多的加载装置(手动葫芦)、每个加载装置只能施加单个力、各个加载装置同步困难的缺点。

本发明的底板可更换，当所需的力的数量增加或减少时，可更换具有相应数量的滑轮组件的底板，使力的加载数量和方向更加灵活。