[发明专利]一种桥梁构件疲劳模型试验杠杆加载装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种桥梁构件疲劳模型试验杠杆加载装置及其操作方法，它包括加载梁（2）、可调连接拉杆以及加载装置（13），加载梁（2）、可调连接拉杆以及加载装置（13）之间形成加载杠杆；加载梁（2）上设置有力臂调节结构，根据F1*X=F2*（X+Y），计算可得到施加于被加载桥梁构件上的加载力F1；加载梁（2）上设置有球铰装置（5）。本发明解决了模型试验构件需要从构件或板件中部开孔处加载而无法直接使用疲劳千斤顶加载的问题，并解决了模型试验时需要的加载力吨位大于常用疲劳加载设备加载吨位的问题，提高了试验的精度以及结论的准确性，适用于斜拉桥锚拉板、钢锚箱等索梁锚固区域疲劳试验中的加载问题。

技术领域

本发明涉及桥梁试验设备技术领域，特别是涉及一种桥梁构件疲劳模型试验杠杆加载装置及其操作方法。

背景技术

随着经济的发展和科技的进度，桥梁结构的跨径也越来越大，斜拉桥这种索、塔、梁组合体系凭借着其自身的力学性能、经济指标以及观赏价值，已成为大跨径桥梁的主要桥型。索梁锚固结构的设计是斜拉桥控制设计的关键，其直接关系到整个桥梁的安全。

目前针对索梁锚固结构研究的方法主要是通过室内的模型试验。但是由于试验场地、设备等条件的限制，开展足尺模型试验时，加载的索力往往达不到和实桥结构相同的索力，这严重影响试验的精度以及结论的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桥梁构件疲劳模型试验杠杆加载装置及其操作方法，能解决模型试验时斜拉索索力加载吨位不足、建模耗时时间长的问题，提高试验的精度以及结论的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种桥梁构件疲劳模型试验杠杆加载装置，它包括加载梁、可调连接拉杆以及加载装置，可调连接拉杆的底部固定在平整的地基或平台上，加载梁的一端为固定端，另一端为加载端，固定端与加载端之间设置有待加载桥梁构件与加载梁的连接部，加载梁的固定端连接在可调连接拉杆上，可调连接拉杆的高度可调节，加载装置的施力端与加载梁的加载端连接，该连接处为加载部位，加载梁、可调连接拉杆以及加载装置之间形成加载杠杆；

其中，所述的加载梁上位于其固定端与加载端之间设置有力臂调节结构，力臂调节结构为设置在加载梁上多个均布的贯穿螺栓孔，加载装置的施力端和可调连接拉杆的顶部均设置有连接螺栓，加载装置和可调连接拉杆分别通过连接螺栓固定在加载梁的贯穿螺栓孔中，通过贯穿螺栓孔与连接螺栓调节加载部位、待加载桥梁构件与加载梁的连接部以及加载梁固定端之间的距离，计算可得到施加于被加载桥梁构件上的加载力记为F1，加载部位上通过加载装置实际施加的力为F2，F2可直接通过加载装置得到，加载梁固定端到待加载桥梁构件与加载梁的连接部的距离记为X，待加载桥梁构件与加载梁的连接部到加载部位的距离记为Y，根据公式：F1*X = F2*（X+Y），计算可得到待加载桥梁构件与加载梁的连接部上的索力F1；

所述的加载梁的固定端与可调连接拉杆的连接处、加载梁的加载端与加载装置的连接处均设置有可转动的球铰装置。

所述的可调连接拉杆由多块支撑梁组装而成。

所述的可调连接拉杆由上支撑梁、下支撑梁以及连接上支撑梁和下支撑梁的中支撑梁组成，上支撑梁与中支撑梁、下支撑梁与中支撑梁的连接处均设置有螺栓孔，上支撑梁、中支撑梁以及下支撑梁之间通过螺栓固定。

所述的加载装置为千斤顶，千斤顶的活塞端为加载装置的施力端；所述的加载装置位于加载梁的下方，加载装置的安放平面与可调连接拉杆的底部所在的地基或平台在同一平面上。

所述的螺栓孔位于同一直线上。

所述的球铰装置由铰接在螺杆上的上半球铰和下半球铰组成，上半球铰和下半球铰的球面均和贯穿螺栓孔接触，上半球铰的平面均通过螺杆上的螺母锁定；