[实用新型]一种用于模拟桥梁节段模型中等效节点荷载的装置

说明书

本实用新型公开了一种用于模拟桥梁节段模型中等效节点荷载的装置，包括一对混凝土支座，支撑设置在桥梁节段模型第一梁端和第二梁端的底部；支撑架系统，设置于第一梁端，其上设有剪力千斤顶、轴力千斤顶和弯矩千斤顶；第一梁端的端部固定设有刚性梁，刚性梁的上端和下端分别延伸至桥梁节段模型外，弯矩千斤顶设置两个，分别对刚性梁的上端和下端施加方向相反的轴向力；剪力千斤顶位于第一梁端的顶部和底部，用于对其施加竖向的剪力，轴力千斤顶设置于刚性梁的外侧，以对第一梁端施加轴向力。该装置通过千斤顶、支撑架系统和刚性梁的组合作用，可实现对轴力、剪力、弯矩等荷载的节点等效，具有构造简单、操作灵活、安全性强等优点。

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种用于模拟桥梁节段模型中等效节点荷载的装置。

背景技术

桥梁模型试验是研究桥梁结构性能的常用手段。国内外对模型试验的研究主要集中在两个方面：一是进行足尺模型试验以获得其极限承载力；二是采用缩尺或局部节段模型试验分析关键部位受力情况，进而对整体结构的力学性能进行评估。节段模型试验经济性好、可操作性强、试验效果明显，受到了研究人员的青睐，已得到广泛运用。然而，由于节段模型是从整体模型中截取的一部分，原结构中该节段两端不可避免存在相应内力，工程中多为轴力、剪力和弯矩。如何考虑原结构中这些内力成为制约模型试验效果的关键。因此，有必要提出一种可用于节段模型试验中模拟等效节点荷载的装置。

近年来，国内外学者开展了一些节段模型试验，但由于模型试验中缩尺比的存在，施加的试验荷载通常远小于实际荷载，因此，研究者往往忽略了原结构中节点荷载的等效处理，这对试验结果的精确性产生较大影响。再者，已有节点等效试验装置的构件过于庞大，制作成本较高，实际操作较复杂，且传力路径不清晰，缺少一种较简便的节点荷载等效装置。

发明内容

本申请旨在解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提供一种效果明显、操作简便、能有效用于模拟桥梁节段模型中等效节点荷载的装置。

为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：

一种用于模拟桥梁节段模型中等效节点荷载的装置，包括：

一对混凝土支座，支撑设置在桥梁节段模型第一梁端和第二梁端的底部；

支撑架系统，设置于桥梁节段模型第一梁端，其上设有剪力千斤顶、轴力千斤顶和弯矩千斤顶；

所述桥梁节段模型第一梁端的端部固定设有刚性梁，所述刚性梁的上端和下端分别延伸至所述桥梁节段模型外，所述弯矩千斤顶设置两个，分别对所述刚性梁的上端和下端施加方向相反的轴向力；

所述剪力千斤顶成对布置于桥梁节段模型第一梁端的顶部和底部，用于对其施加竖向的剪力，所述轴力千斤顶设置于所述刚性梁的外侧，以对桥梁节段模型第一梁端施加轴向力。

进一步地，还包括设置于混凝土支座上的防护支架，所述防护支架的顶部设有开口槽，所述桥梁节段模型穿插在所述开口槽中且与槽壁存在间隙，两两不相接触，仅提供安全保障。

防护支架由型钢焊接而成，并与混凝土支座固结。型钢可以采用工字钢、槽钢、角钢或圆钢等。

进一步地，所述混凝土支座上设有弹性支座，所述弹性支座的顶部设有一级调平钢板，所述桥梁节段模型设置于一级调平钢板上。所述一级调平钢板能够保证接触面受力的均匀性，消除所述的桥梁节段模型表面因制造加工的不平整性而造成的误差和安全风险。

进一步地，所述弹性支座与所述混凝土支座之间还设有二级调平钢板，位于桥梁节段模型第一梁端的所述二级调平钢板与所述混凝土支座之间设有所述剪力千斤顶，位于第一梁端底部的所述剪力千斤顶与位于第一梁端顶部的剪力千斤顶位置相对。