[发明专利]一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置及其方法

权利要求书

1.一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置，其特征在于，包括缩尺箱梁及用于支撑缩尺箱梁固定连接于缩尺箱梁下方的薄壁桥墩，所述缩尺箱梁的上表面放置有配重块，所述缩尺箱梁的一侧设置有开口，所述缩尺箱梁开口一侧设置朝向开口设置的冷暖鼓风机，所述缩尺箱梁跨中具有反力架，所述缩尺箱梁的背离冷暖鼓风机的一端及缩尺箱梁跨中下部具有设置有朝向缩尺箱梁分别用于测量箱梁端部水平变形和跨中竖向变形的箱梁千分表，所述薄壁桥墩上端侧部具有用于测量薄壁桥墩顶部水平变形的桥墩千分表。

2.根据权利要求1所述的一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置，其特征在于，所述反力架包括架设在缩尺箱梁两侧的一对支撑架，一对支撑架的上部固定连接有横梁，所述横梁中部设置有千斤顶及驱动千斤顶向缩尺箱梁上表面施力的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置，其特征在于，所述的千斤顶置于所述的缩尺箱梁的跨中位置，所述驱动装置为液压气缸，所述液压气缸的伸缩端与千斤顶固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置，其特征在于，配重块置于所述的缩尺箱梁的中轴线位置，所述千斤顶与所述的配重块处于同一轴线位置。

5.一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验方法，其特征在于，利用如权利要求3所述的一种监测连续刚构桥温度与活载变形的缩尺模型试验装置，具体步骤包括：

（1）监测缩尺箱梁温度升降引起的变形，将缩尺箱梁一端封闭另一端具有开口，通过冷暖鼓风机将冷气或暖气通入缩尺箱梁内，利用温度计或感温探头测量缩尺箱梁内部及外部的温差，分别监测缩尺箱梁和薄壁桥墩在不同温差下的变形，箱梁千分表和桥墩千分表的端头分别接触缩尺箱梁和薄壁桥墩用以实现对缩尺箱梁和薄壁桥墩形变的感应及测量，可得到温度升降引起的缩尺箱梁跨中下挠位移及引起薄壁桥墩和缩尺箱梁端部的水平变形，较为方便地模拟了缩尺刚构桥温度下变形情况，可反映实际刚构桥在温度升降下的箱梁跨中变形；

（2）利用反力架上的千斤顶对缩尺箱梁反复冲击，同时监测缩尺箱梁在反复车辆荷载下的变形，一般的在缩尺箱梁对应千斤顶的位置放置有加载垫板，利用实验室的加载装置在缩尺箱梁跨中轴线处的加载垫板上施加反复疲劳荷载，反复加载次数达10万次以上，随时监测缩尺箱梁跨中和端部及薄壁桥墩顶部的变形，反复加载直至缩尺箱梁底缘出现裂缝，此时利用桥墩千分表可监测缩尺箱梁跨中的最大挠度及引起缩尺箱梁和薄壁桥墩的最大水平变形，且可得到缩尺箱梁的最大疲劳开裂加载次数，能较为准确地反映实际刚构桥的受力状态。