一种可转动模型试验加载装置及加载方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可转动模型试验加载装置及方法，包括液压加载装置、传力架和两个可转动加载装置；每个所述的可转动加载装置包括加载板和设置在加载板上的两个支架，在所述的两个支架上设有转杆，所述的转杆通过轴承支撑；所述的两个转杆与传力架相连，在所述的传力架上设有一个固定在其顶面的圆柱轴，所述的液压加载装置为圆柱轴提供向下的力。

A rotatable model test loading device and loading method

The invention discloses a rotatable model test loading device and a method, including a hydraulic loading device, a force transmission frame and two rotatable loading devices; each rotatable loading device comprises a loading plate and two brackets arranged on the loading plate, and the two brackets are provided with a rotating bar, and the rotating bar passes through a shaft. The two rotating rods are connected with the force transmission frame, and a cylindrical shaft fixed on the top of the force transmission frame is provided. The hydraulic loading device provides downward force for the cylindrical shaft.

【技术实现步骤摘要】
一种可转动模型试验加载装置及加载方法
本专利技术属于土工模型试验领域，可以模拟路基模型试验中路面荷载的加载及加载方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，道路运输在国民经济中发挥着越来越重要的作用，在国家早期建设的高速公路，由于时间过久，很多高速不能满足先如今交通运输的要求，高速公路改扩建成为解决高速通行能力不足的最佳方法。高速公路改扩建不可避免的会有新旧路基的拼接，为了研究新旧路基拼接过程中可能产生的工程问题，需要进行相关的地质模型试验进行研究。现如今过于新旧路基模型试验研究较少，对于试验中路面荷载的加载更是一个问题。因为在现在的研究中，路面荷载通常简化为均布荷载，而均布荷载在加载过程中会产生不均与变形，在变形过程中要求不同部位的荷载要始终保持一致，现有的方法一是采用多个液压装置，路面不同位置进行分别加载；二是直接采用槽钢等钢结构进行平面加载。这两种方法第一个需要耗费大量的财力物力，且多个液压装置并不能保证试验的一致性，存在较多问题；平面加载则无法模拟路面的不均匀变形，当平板下方路面在荷载作用下产生不均匀变形时，平板由于刚度作用无法为变形较大的部分路面继续提供相同大小的荷载，导致试验结果不准确。
技术实现思路
针对路基模型试验中存在的问题，本专利技术提供了一种仅用一组液压装置就能实现模型路面荷载加载且可以根据模型路面变形情况加载板可以进行对应的转动，满足荷载在模型面不同部位大小相同的要求。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种可转动模型试验加载装置，包括液压加载装置、传力架和两个可转动加载装置；每个所述的可转动加载装置包括加载板和设置在加载板上的两个支架，在所述的两个支架上设有转杆，所述的转杆通过轴承支撑；所述的两个转杆与传力架相连，在所述的传力架上设有一个固定在其顶面的圆柱轴，所述的液压加载装置为圆柱轴提供向下的力。液压加载装置的加载杆加载到圆柱轴上，这样传力架在圆柱径向方向可以根据下部变形情况产生转动，不会限制其下部的不均匀变形。进一步的，所述的液压加载装置为液压控制的千斤顶，可利用电脑控制其加载速率和加载力的大小，通过螺栓等固定于反力架。进一步的，所述传力架可以传递液压荷载。进一步的，所述可转动加载装置，上部与传力架相接，下部与模型面相接。进一步的，所述液压加载装置，为固定于反力架上的液压千斤顶，其加载力大小和变化情况可根据试验要求通过电脑进行设定和控制。进一步的，所述加载板为具有一定厚度的钢板或槽钢，要求有足够的强度，可以将荷载均匀的加载到模型上，而转动装置通过支座焊接于加载板，包括轴承和转杆；轴承和转杆、加载板在加载过程中绕转杆轴向方向可以有一个自由的转动，不会限制其模型面的不均匀变形。进一步的，所述传力架为包括一个工字钢和焊接于工字钢上部的圆柱轴组成；且所述的圆柱轴的轴线方向与所述转杆轴线方向平行；所述工字钢可根据装置的大小选择不同的型号，能够将液压加载装置的加载力均匀的分配到下部两个加载模块上；利用上述可转动模型试验加载装置进行试验的方法，包括以下步骤：(1)根据试验模型尺寸和加载力的大小，确定合理的装置尺寸；(2)将可转动加载装置安装在模型加载面，其长度方向应与模型可能的不均匀变形方向垂直；(3)将传力架放置与两个可转动加载装置的转杆中间部位；(4)设置液压装置的加载杆位置，使之与传力架上部圆柱中间部位相接；(5)根据试验要求进行加载。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术结构简单，操作方便，操作难度低，便于使用。2、本专利技术的可转动特性性可以进行模型试验在不均匀变形条件下的均布荷载的加载，提高模型试验的准确性。3、本专利技术装置不同组件通过搭接固定，并不需要焊接，这样提高了安装的便利性和使用的灵活性。4、可以利用一个液压加载装置实现不均匀变形路面荷载的模拟加载，大大减少了液压加载装置的数量，提高了试验结果的一致性。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为本专利技术的整体结构示意图，具体展示了各个部分的相对位置。图2为可加载模块的示意图；图3为传力架的示意图；图中1-1为液压加载装置，1-2为传力架，1-3为可转动加载装置，2-1为转杆，2-2为轴承，2-3为支架，2-4为加固肋板，2-5为加载板；3-1为实心铁柱、3-2为固定板、3-3为工字钢。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。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中因为在现在的研究中，路面荷载通常简化为均布荷载，而均布荷载在加载过程中会产生不均与变形，在变形过程中要求不同部位的荷载要始终保持一致，现有的方法一是采用多个液压装置，路面不同位置进行分别加载；二是直接采用槽钢等钢结构进行平面加载。这两种方法第一个需要耗费大量的财力物力，且多个液压装置并不能保证试验的一致性，存在较多问题；平面加载则无法模拟路面的不均匀变形，当平板下方路面在荷载作用下产生不均匀变形时，平板由于刚度作用无法为变形较大的部分路面继续提供相同大小的荷载，导致试验结果不准确，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种可转动模型试验加载装置及加载方法。本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种可转动路面加载装置包括液压加载装置、可转动加载装置1-3和传力架1-2,液压加载装置1-1为液压控制的千斤顶，可利用电脑控制其加载速率和加载力的大小，通过螺栓等固定于反力架。传力架1-2，上部与接液压装置相接，下部与加载板相接，可以传递液压荷载。所述可转动加载装置，上部与传力架相接，下部与模型面相接。液压加载装置1-1，为固定于反力架的液压千斤顶，其加载力大小和变化情况可根据试验要求通过电脑进行设定和控制。可转动加载装置1-3由加载板2-5和加载转动装置组成，加载板2-5为一定厚度的钢板或槽钢，要求有足够的强度，可以将荷载均匀的加载到模型上，而转动装置通过支架2-3焊接于加载板2-5上，包括轴承2-2和转杆2-1。轴承2-2和转/2-1、加载板2-5在加载过程中绕转杆轴向方向可以有一个自由的转动，不会限制其模型面的不均匀变形；在支架2-3的一侧设有加固肋板2-4。传力架1-2为钢结构，由工字钢3-3和焊接与上部的实心铁柱3-1组成，实心铁柱3-1的两侧设有固定板3-2；工字钢3-3可根据装置的大小选择不同的型号，能够将液压加载装置的加载力均匀的分配到下部两个加载模块上。液压加载装置的加载杆加载到圆柱上，这样传力架在圆柱径向方向可以根据下部变形情况产生转动，不会限制其下部的不均匀变形。进行试验时，具体试验过程如下：(1)首先应根据试验模型大小和加载力的大小选择合适的液压加载装置，设计合理的装置尺寸。(2)按照图1所示的各部分位置示意图安置相关装置。将1-2可转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，包括液压加载装置、传力架和两个可转动加载装置；每个所述的可转动加载装置包括加载板和设置在加载板上的两个支架，在所述的两个支架上设有转杆，所述的转杆通过轴承支撑；所述的两个转杆与传力架相连，在所述的传力架上设有一个固定在其顶面的圆柱轴，所述的液压加载装置为圆柱轴提供向下的力。

【技术特征摘要】
1.一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，包括液压加载装置、传力架和两个可转动加载装置；每个所述的可转动加载装置包括加载板和设置在加载板上的两个支架，在所述的两个支架上设有转杆，所述的转杆通过轴承支撑；所述的两个转杆与传力架相连，在所述的传力架上设有一个固定在其顶面的圆柱轴，所述的液压加载装置为圆柱轴提供向下的力。2.如权利要求1所述的一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，所述的液压加载装置为固定于反力架上的液压千斤顶，其能利用电脑控制其加载速率和加载力的大小。3.如权利要求1所述的一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，所述加载板上部与传力架相接，下部与模型面相接。4.如权利要求1所述的一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，所述加载板为具有一定厚度的钢板或槽钢，将荷载均匀的加载到模型上。5.如权利要求1所述的一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，所述传力架为包括一个工字钢和焊接于工字钢上部的圆柱轴组成；且所述的圆柱轴的轴线方向与所述转杆轴线方向平行。6.如权利要求1所述的一种可转动模型试验加载装置，其特征在于，所述工字钢可根据装置的大...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔伟，吴士乾，陈旭，刘聿锋，张乾青，郑加伟，田浩，倪振华，周鲁，张程，焦安迪，马池福，吕高航，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37