[发明专利]一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法，解决了现有技术中管节加载试验装置试验精度低的问题。本发明加载试验传力分配梁，包括用于承载管节的支撑梁架，优选地，所述支撑梁架为L型梁架，L型梁架包括横梁和竖梁，管节放置在横梁上。支撑梁架上连接有径向加载装置，用于对管节进行径向加载，支撑梁架底部设有滑移装置，减小管节在进行径向加载试验中的磨损。优选地，所述滑移装置包括设置在支撑梁架横梁底部的限位孔，限位孔内滚动设有球体。本发明顶部油缸架、中间分配梁以及支撑梁架彼此独立，可通过各构件的组合实现多环管节和/或有无竖向加载装置的试验，形式多样，便于调节，适用范围更广，具有较高的推广价值。

技术领域

本发明涉及管节加载技术领域，特别是指一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法。

背景技术

为更精准地研究管节的力学特性及变形性能，常采用足尺试验模型进行加载。因卧式加载系统设计简单，体系可靠，管节的力学试验通常采用卧式加载，卧式加载时，管节的端面与找平后的结构面之间的摩擦力较大，直接进行径向加载会影响试验结果的精度，因此需要采取相应的措施减少摩擦力。

目前最常见的措施是在管节底部安装钢垫板，在钢垫板的表面涂抹润滑剂，该方法减摩效果一般，尤其采用多环管节试验时，底部管节断面的磨损比较严重，同时没有预留相应的底部操作空间难以实现竖向加载；也有采用滑动支座以保证试验环底自由滑动，支座可由支撑部分和小轮组成，也可由支撑部分和钢珠组成，两者均可以减小传力分配梁的摩擦力，而对于管节摩擦力减小没有显著效果，因此急需一种能够有效减小管节与结构面的摩擦力，且能够提供竖向加载力的传力分配梁装置。

此外，现有的管片加载装置如授权公告号CN108663271B的马蹄形盾构管片结构承载力性能卧式加载试验系统及方法通过千斤顶和钢绞线可对管节进行周向加载试验，但是上述加载试验系统仍没有解决管节磨损问题，且上述加载试验系统形式单一，加载方向受限，加载数据测试不完全，进而影响试验精度。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种管节加载试验分配梁、试验装置及试验方法，解决了现有技术中管节加载试验装置试验精度低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种加载试验传力分配梁，包括用于承载管节的支撑梁架，优选地，所述支撑梁架为L型梁架，L型梁架包括横梁和竖梁，管节放置在横梁上。支撑梁架上连接有径向加载装置，用于对管节进行径向加载，支撑梁架底部设有滑移装置，减小管节在进行径向加载试验中的磨损。优选地，所述滑移装置包括设置在支撑梁架横梁底部的限位孔，限位孔内滚动设有球体。支撑梁架的竖梁包括若干个相互连接的中间连接梁。

一种管节加载试验装置，包括若干个上述的加载试验传力分配梁，加载试验传力分配梁的支撑梁架沿管节周向设置，对管节形成环形支撑。

根据需要所述径向加载装置为推进油缸机构、中心内拉机构或张拉油缸机构。便于安装和操作，径向加载装置连接在L型梁架的竖梁上，滑移装置设置在L型梁架的横梁底部；L型梁架的竖梁包括若干个相互连接的中间连接梁。

优选地，所述推进油缸机构包括设置在支撑梁架外侧的反力架，反力架与支撑梁架之间设有径向油缸；所述径向油缸的伸缩端与设置在支撑梁架上的径向定位环相连接，所述径向油缸的固定端与反力架相连接。

优选地，所述中心内拉机构包括设置在管节内侧的拉力环，且拉力环的中心轴线与管节的中心轴线重合，拉力环与支撑梁架之间连接有径向锚索，径向锚索的端部与设置在支撑梁架上的千斤顶连接。

优选地，所述张拉油缸机构包括环箍锚索，支撑梁架上设有张拉油缸，环箍锚索的两端分别与相对设置的两个支撑梁架上的张拉油缸连接。