一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法，所述系统包括下锚钢结构、下锚混凝土结构、增强螺纹钢筋预应力系统。所述操作方法依次为栓接和焊接下锚钢结构、安装增强螺纹钢筋预应力系统、浇筑下锚混凝土结构混凝土、张拉预应力螺纹钢筋、锚固。通过有限元计算对比分析设置增强螺纹钢筋预应力系统对下锚混凝土结构在最大设计荷载下的最大主应力的影响效果。本发明专利技术的有益效果是：将预应力锚固系统用于地反式反力架下锚结构设计，优化了下锚混凝土结构的受力特征，显著降低下锚混凝土结构的拉应力，增强了地反式反力架抗拉性能，提高了结构安全系数；减少了下锚钢结构的材料用量，充分发挥了材料的使用效率，经济性良好。

【技术实现步骤摘要】
一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法
本专利技术涉及地反式反力架结构设计领域，尤其设计一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法。
技术介绍
反力架经常用于千斤顶的标定校核，也用于混凝土结构、钢结构抗拉压性能测试，实验检测机构、高校科研院所一般都作为常规的检测、试验仪器配备。常用的反力架的结构形式主要有两种：自反式和地反式。自反式反力架通过自身提供反力来达到作用效果，地反式反力架则主要通过作用在与其有良好锚固作用下锚混凝土结构上并借以提供反力，因此反力架与基础良好的锚固作用以及下锚混凝土结构的抗拉性能是设计验算的重点。一般设计中通过增加反力架下锚钢结构使用量和增加埋深以及在下锚混凝土结构上铺多层钢板来增加下锚混凝土结构的抗拉性能，但是这样也就造成的材料的使用率低、结构庞大、经济型差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提出了一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法。该系统及方法通过构造措施增强了地反式反力架下锚混凝土结构的抗拉性能，保证了下锚钢结构良好锚固，为反力架上部结构的正常工作提供安全保证。不仅如此，该系统减少了下锚钢结构的材料用量，充分发挥了材料的使用效率，经济性良好。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术手段：一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，包括下锚混凝土结构，在所述的下锚混凝土结构内布置下锚钢结构和增强螺纹钢筋预应力装置；所述下锚钢结构包括锚固槽钢、滑道槽钢和横向连接件；所述的锚固槽钢对称的竖直插装在下锚混凝土结构内，沿混凝土结构纵向均匀布置；在锚固槽钢的内侧对称的安装有滑道槽钢，所述的滑道槽钢和锚固槽钢背对背通过连接件连接；且两个锚固槽钢之间通过多个横向连接件连接；所述的增强螺纹钢筋预应力装置包括竖向插装在所述的下锚混凝土结构内的预应力螺纹钢筋，所述的预应力螺纹钢筋的一端延伸到下锚混凝土结构底部，通过锚具固定。进一步的，在所述的滑道槽钢内填充混凝土，通过槽钢和混凝土的组合作用达到抗拉和节约钢材用量的目的。进一步的，在所述的锚固槽钢上设有加强肋，增强锚固槽钢的强度。进一步的，所述的下锚钢结构包括两个，两个均竖直的放置在下锚混凝土结构内。进一步的，在下锚钢结构的左右两侧各设有一列增强螺纹钢筋预应力装置；每列增强螺纹钢筋预应力装置包括多个沿下锚混凝土结构纵向方向均匀间隔设置的增强螺纹钢筋预应力装置。四列强螺纹钢筋预应力装置的排布方式完全一样；横向方向上的四个螺纹钢筋预应力装置在同一水平线上。进一步的，所述锚固槽钢和滑道槽钢采用规格32b槽钢，所述横向连接件采用规格8槽钢，所述加劲肋采用强度等级为Q345级钢板。进一步的，所述的滑道槽钢和锚固槽钢连接采用三面围焊和螺栓锚固组合的方式以保证连接良好；所述螺栓采用M24高强螺栓。进一步的，所述下锚混凝土结构采用强度等级为C50钢筋混凝土。进一步的，预应力螺纹钢筋采用直径为32mm，抗拉强度为785MPa的螺纹钢筋，控制张拉应力为628MPa，张拉后通过压浆、封锚。上述系统对应以下具体操作方法：1)滑道槽钢和锚固槽钢提前焊接加劲肋，在滑道槽钢和锚固槽钢的连接位置钻孔，螺栓穿出滑道槽钢，应注意螺栓穿出的方向与滑道槽钢的开口方向相同；2)在滑道槽钢槽内填充C50混凝土；3)将滑道槽钢和锚固槽钢背对背焊接，焊接采用二氧化碳保护焊、三面围焊，将螺栓拧紧。4)将下锚钢结构整体放入下锚混凝土结构模具，安装增强螺纹钢筋预应力装置，浇筑下锚混凝土结构混凝土；5)待下锚混凝土结构达到规范规定强度后按照控制应力张拉预应力螺纹钢筋，压浆、封锚。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法，其将预应力锚固系统用于地反式反力架下锚结构设计，优化了下锚混凝土结构的受力特征，显著降低下锚混凝土结构的拉应力，增强了地反式反力架抗拉性能，提高了结构安全系数；减少了下锚钢结构的材料用量，充分发挥了材料的使用效率，经济性良好。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1是本专利技术系统平面图；图2是本专利技术系统立面图；图3是本专利技术系统中增强螺纹钢筋预应力装置；图4是本专利技术系统中螺栓连接构造详图；图5是本专利技术系统中焊接构造详图；图6是不加增强螺纹钢筋预应力装置的下锚混凝土结构在最大设计荷载下的最大主应力云图；图7是加增强螺纹钢筋预应力装置的下锚混凝土结构在最大设计荷载下的最大主应力云图。其中，1为预应力螺纹钢筋，2为滑道槽钢，3为螺栓，4为锚固槽钢，5为加劲肋，6为横向联系，7为下锚混凝土结构，8为锚具，9为锚垫板，10为压浆管，11为螺旋筋，12为三面围焊。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。下面结合附图对本专利技术做进一步说明：本专利技术公开的一种增强地反式反力架抗拉性能的系统及方法；其将预应力锚固系统用于地反式反力架下锚结构设计，优化了下锚混凝土结构的受力特征，显著降低下锚混凝土结构的拉应力，增强了地反式反力架抗拉性能，提高了结构安全系数；减少了下锚钢结构的材料用量，充分发挥了材料的使用效率，经济性良好。如图1、2、3所示，一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征是，包括下锚钢结构、下锚混凝土结构7、增强螺纹钢筋预应力装置。如图1、2、4、5所示，所述下锚钢结构包括锚固槽钢4、滑道槽钢2、横向联系6、螺栓3、加劲肋5。所述锚固槽钢4和滑道槽钢2采用规格32b槽钢，所述横向联系6采用规格8槽钢，所述螺栓3采用M24高强螺栓，所述加劲肋5采用强度等级为Q345级钢板。滑道槽钢2内填充混凝土，通过槽钢和混凝土的组合作用达到抗拉和节约钢材用量的目的。滑道槽钢2与锚固槽钢4之间的连接采用三面围焊12和螺栓3锚固组合的方式以保证连接良好。如图1、2、3所示，所述下锚混凝土结构7采用强度等级为C50钢筋混凝土。如图3所示，所述增强螺纹钢筋预应力装置包括预应力螺纹钢筋1、锚垫板9、锚具8、压浆管10、螺旋筋11。预应力螺纹钢筋1采用直径为32mm，抗拉强度为785MPa的螺纹钢筋，控制张拉应力为628MPa，张拉后通过压浆管10压浆，然后封锚。如图1所示，预应力螺纹钢筋沿反力架下锚结构纵向布置，纵向间距50cm，两组滑道槽钢左右各一道，横向共四道；每道增强螺纹钢筋预应力装置包括多个沿下锚混凝土结构纵向方向均匀间隔设置的增强螺纹钢筋预应力装置；四道强螺纹钢筋预应力装置的排布方式完全一样；横向方向上的四个螺纹钢筋预应力装置在同一水平线上。系统对应的具体操作方法是：1)滑道槽钢2和锚固槽钢4提前焊接加劲肋5，在滑道槽钢2和锚固槽钢4的连接位置钻孔，螺栓3穿出滑道槽钢2，应注意螺栓3穿出的方向与滑道槽钢2的开口方向相同。2)在滑道槽钢2槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，包括下锚混凝土结构，在所述的下锚混凝土结构内竖直的放置有下锚钢结构和横向放置的增强螺纹钢筋预应力装置；所述下锚钢结构包括锚固槽钢、滑道槽钢和横向连接件；所述的锚固槽钢对称的竖直插装在下锚混凝土结构内，沿混凝土结构纵向均匀布置；在锚固槽钢的内侧对称的安装有滑道槽钢，所述的滑道槽钢和锚固槽钢背对背通过连接件连接；且两个锚固槽钢之间通过多个横向连接件连接；所述的增强螺纹钢筋预应力装置包括横向插装在所述的下锚混凝土结构内的预应力螺纹钢筋，所述的预应力螺纹钢筋的一端延伸到下锚混凝土结构底部，通过锚具固定。

【技术特征摘要】
1.一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，包括下锚混凝土结构，在所述的下锚混凝土结构内竖直的放置有下锚钢结构和横向放置的增强螺纹钢筋预应力装置；所述下锚钢结构包括锚固槽钢、滑道槽钢和横向连接件；所述的锚固槽钢对称的竖直插装在下锚混凝土结构内，沿混凝土结构纵向均匀布置；在锚固槽钢的内侧对称的安装有滑道槽钢，所述的滑道槽钢和锚固槽钢背对背通过连接件连接；且两个锚固槽钢之间通过多个横向连接件连接；所述的增强螺纹钢筋预应力装置包括横向插装在所述的下锚混凝土结构内的预应力螺纹钢筋，所述的预应力螺纹钢筋的一端延伸到下锚混凝土结构底部，通过锚具固定。2.如权利要求1所述的一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，所述的下锚钢结构包括两个，两个均竖直的放置在下锚混凝土结构内。3.如权利要求1所述的一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，在所述的滑道槽钢内填充混凝土，通过槽钢和混凝土的组合作用达到抗拉和节约钢材用量的目的。4.如权利要求1所述的一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，在所述的锚固槽钢上设有加强肋，增强锚固槽钢的强度。5.如权利要求1所述的一种增强地反式反力架抗拉性能的系统，其特征在于，在下锚钢结构的左右两侧各设有一列增强螺纹钢筋预应力装置；每列增强螺纹钢筋预应力装置包括多个沿下锚混凝土结构纵向方向均匀间隔设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，林春金，石少帅，高磊，刘佳琪，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37