本实用新型专利技术涉及一种钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置，试验梁上设置钢垫板、加载梁、伺服液压作动器，试验梁腹板设置竖向加劲肋，斜撑杆调节端设置在竖向加劲肋上、支撑端设置在锚固块上，试验梁底部设置连接型钢、两端设置辅助梁，辅助梁与试验梁连接处设置水平加劲肋，辅助梁与试验梁间设置连接板，前、后辅助梁底部分别设置前、后辅助梁段支撑结构并固定在地槽内，试验梁、加载梁、辅助梁及其连接结构构成右梁段，前、后辅助梁段支撑结构和连接型钢左端设置与右梁段结构相同、方向相对、互相平行的左梁段，试验梁腹板竖向加劲肋两侧设置加载点加劲肋，内侧竖向加劲肋下端与试验梁腹板间设置水平节点板，左、右梁段水平节点板间设置平联。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置，试验梁上设置钢垫板、加载梁、伺服液压作动器，试验梁腹板设置竖向加劲肋，斜撑杆调节端设置在竖向加劲肋上、支撑端设置在锚固块上，试验梁底部设置连接型钢、两端设置辅助梁，辅助梁与试验梁连接处设置水平加劲肋，辅助梁与试验梁间设置连接板，前、后辅助梁底部分别设置前、后辅助梁段支撑结构并固定在地槽内，试验梁、加载梁、辅助梁及其连接结构构成右梁段，前、后辅助梁段支撑结构和连接型钢左端设置与右梁段结构相同、方向相对、互相平行的左梁段，试验梁腹板竖向加劲肋两侧设置加载点加劲肋，内侧竖向加劲肋下端与试验梁腹板间设置水平节点板，左、右梁段水平节点板间设置平联。【专利说明】—种钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置
本技术属于桥梁工程
，具体涉及一种钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置。
技术介绍
随着钢结构桥梁的广泛应用，钢桥的疲劳问题也日渐凸显。钢桥的疲劳问题严重影响着桥梁的使用安全，而研究表明疲劳敏感细节处的二次应力以及面外变形是引起疲劳开裂的主要原因。钢桥设计中，需采用横向连接系、平联实现各钢主梁之间的横向连接。为了避免竖向加劲肋和主梁受拉翼缘之间的焊接细节发生疲劳失效，通常在竖向加劲肋与主梁受拉翼缘之间留有几十毫米的腹板间隙；同样在平联与腹板连接的水平节点板处也留有腹板间隙。在桥梁的实际运营时，车辆荷载作用下各钢主梁之间会产生挠度差，从而使刚度较小的腹板间隙处发生面外弯曲变形，引起焊接细节处较大的二次应力，导致疲劳裂纹在此处萌生和扩展。在面内弯矩和面外变形的作用下，腹板间隙处的应力分布较为复杂。为保证钢结构桥梁在实际运营中能够长期安全使用，需要通过试验模拟出桥梁腹板间隙处真实的应力分布，进而在桥梁设计时充分考虑到这些因素。通过有限元分析的方法可以在计算机上模拟桥梁腹板间隙处的应力分布，但是有限元模拟不能准确得到腹板间隙处真实的应力分布，更无法确定腹板间隙处的疲劳细节等级。因此需要进一步通过足尺疲劳试验对钢板梁桥腹板间隙面外变形疲劳损伤机理和维修加固方法进行深入研究。 钢桥腹板间隙处开展疲劳试验是研究该细节处疲劳机理与维修加固方法合理性的重要手段，可为实际工程的设计和维修加固提供重要的科学依据。传统的针对钢桥腹板间隙处疲劳的试验加载装置与试验方法存在以下不足:传统的钢桥腹板间隙面外变形疲劳机理与维修加固方法试验仅能研究腹板间隙在面外变形作用下的受力行为，并不能考虑面内弯矩和面外变形同时作用下腹板间隙处的受力行为；若要同时考虑水平节点板处的腹板间隙细节，需要采用大尺寸试件进行试验，而传统的试验装置无法满足大尺寸试件的要求；试件可替换性较差，对于试验要求的变参数分析，需要将整个尺寸较大的试验梁节段进行拆卸，耗时费力，很难实现大量参数的试验研究。因此，急需研发一种能显著降低试验费用、提高试验效率的钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克服上述钢桥腹板间隙面外变形疲劳试验装置的缺点，提供一种结构合理、构造简单、试验数据准确、加载参数易于调节、适用范围广、易于更换试验试件、可以模拟钢板梁桥腹板间隙在面内弯矩和面外变形共同作用下的受力特征的钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置。 解决上述技术问题所采用的技术方案是: 在试验梁上端的钢垫板上设置有加载梁，加载梁上连接伺服液压作动器，试验梁的腹板两侧均设置有两个竖向加劲肋，斜撑杆的调节端设置在竖向加劲肋上，斜撑杆的支撑端设置在试验场地的锚固块上，试验梁底部设置有连接型钢，在试验梁的两端分别设置有辅助梁，辅助梁与试验梁连接处设置有水平加劲肋，辅助梁与试验梁之间通过连接板连接，前端辅助梁底部设置前辅助梁段支撑结构、后端辅助梁底部设置后辅助梁段支撑结构，前辅助梁段支撑结构和后辅助梁段支撑结构分别固定在试验场地的地槽内，试验梁、加载梁、钢垫板、伺服液压作动器、竖向加劲肋、加载点加劲肋、斜撑杆、连接板、辅助梁和水平加劲肋连接构成右梁段，前辅助梁段支撑结构、后辅助梁段支撑结构和连接型钢的左端上设置有与右梁段结构完全相同、方向相对、互相平行的左梁段，试验梁腹板上竖向加劲肋两侧设置有加载点加劲肋，试验梁内侧竖向加劲肋的下端与试验梁腹板之间设置有水平节点板，右梁段水平节点板与左梁段对应的水平节点板之间设置平联。 前辅助梁段支撑结构为:在前支撑锚箱上设置有两对相对放置的前侧向约束，前侧向约束的水平臂与竖直臂之间对称设置两个前加劲板，两前加劲板之间的前侧向约束水平臂上设置有前钢锚箱，前侧向约束上设置前地锚，相对设置的两前侧向约束之间的前支撑锚箱上还设置有固定铰；前支撑锚箱的上翼缘板与下翼缘板的尺寸相同，均为宽度为400mm?600mm、厚度为10mm?50mm、长度为2000mm?3000mm的矩形钢板；前支撑铺箱的左腹板与右腹板尺寸相同，均为宽度为250mm?400mm、厚度为8mm?24mm、长度为2000mm?3000mm的矩形钢板；前侧向约束竖直臂是宽度为200mm?300mm、厚度为16mm?28mm、长度为400mm?600mm的矩形钢板,前侧向约束水平臂是宽度为300mm?500mm、厚度为16_?28mm、长度为400mm?600_的矩形钢板。 后辅助梁段支撑结构为:在后支撑锚箱上设置有两对相对放置的后侧向约束，后侧向约束的水平臂与竖直臂之间对称设置两个后加劲板，两后加劲板之间的后侧向约束水平臂上设置有后钢锚箱，后侧向约束上设置后地锚，相对设置的两后侧向约束之间的后支撑锚箱上还设置有活动铰；后支撑锚箱与前支撑锚箱的结构、尺寸相同，后侧向约束与前侧向约束的结构、尺寸相同。 辅助梁为工字梁，辅助梁的上翼缘板与下翼缘板尺寸相同，均是宽度为250mm?550mm、厚度为20mm?60mm、长度为1500mm?3500mm的矩形钢板，辅助梁的腹板是宽度为800mm?3000mm、厚度为8mm?28mm、长度为1500mm?3500mm的矩形钢板；加载梁为工字梁，加载梁的上翼缘板与下翼缘板尺寸相同，均是宽度为80mm?300mm、厚度为1mm?50mm、长度为800mm?2000mm的矩形钢板,加载梁的腹板是宽度为10mm?320mm、厚度为8mm?24mm、长度为800mm?2000mm的矩形钢板；斜撑杆是外径为40mm?200mm、壁厚为6mm?14mm的圆形钢管,斜撑杆的调节杆与水平面的夹角为0°?60°。 试验梁底部的连接型钢为标准型钢，设置2?8根。 本技术提供的钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置通过模拟产生面外变形的实际荷载作用方式，有效的模拟了钢板梁桥腹板间隙在面内弯矩和面外变形共同作用下的受力特征，采用装配式结构的双主梁同时进行疲劳试验的方式，对试验梁外侧竖向加劲肋和受拉翼缘板在腹板上的间隙以及水平节点板与试验梁内侧竖向加劲肋在腹板上的间隙两处疲劳细节进行疲劳性能测试，可以真实的模拟钢板梁桥在面内弯矩和面外变形下的腹板间隙处的真实受力，试验装置结构合理、构造简单，试验数据准确、测试稳定性好、加载参数易调节、适用范围广。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术实施例1的结构示意图。 图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢板梁桥面外变形足尺疲劳试验加载装置，其特征在于：在试验梁(6)上端的钢垫板(13)上设置有加载梁(2)，加载梁(2)上连接伺服液压作动器(3)，试验梁(6)的腹板两侧均设置有两个竖向加劲肋(8)，斜撑杆(7)的调节端设置在竖向加劲肋(8)上，斜撑杆(7)的支撑端设置在试验场地的锚固块上，试验梁(6)底部设置有连接型钢(9)，在试验梁(6)的两端分别设置有辅助梁(1)，辅助梁(1)与试验梁(6)连接处设置有水平加劲肋(11)，辅助梁(1)与试验梁(6)之间通过连接板(4)连接，前端辅助梁(1)底部设置前辅助梁段支撑结构(12)、后端辅助梁(1)底部设置后辅助梁段支撑结构(5)，前辅助梁段支撑结构(12)和后辅助梁段支撑结构(5)分别固定在试验场地的地槽内，试验梁(6)、加载梁(2)、钢垫板(13)、伺服液压作动器(3)、竖向加劲肋(8)、加载点加劲肋(10)、斜撑杆(7)、连接板(4)、辅助梁(1)和水平加劲肋(11)连接构成右梁段，前辅助梁段支撑结构(12)、后辅助梁段支撑结构(5)和连接型钢(9)的左端上设置有与右梁段结构完全相同、方向相对、互相平行的左梁段，试验梁(6)腹板上竖向加劲肋(8)两侧设置有加载点加劲肋(10)，试验梁(6)内侧竖向加劲肋(8)的下端与试验梁(6)腹板之间设置有水平节点板(15)，右梁段水平节点板(15)与左梁段对应的水平节点板(15)之间设置平联(14)。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，王茜，孙宇佳，段兰，魏孟春，赵金伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。