一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法技术方案

发明专利技术提供一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法。该管涵试验系统包括试验台、两组驱动系统和试验数据采集系统。所述试验台包括上层平台板和下层平台板，以及支撑所述上层平台板和下层平台板的支撑腿。所述每组驱动系统包括驱动电机、管涵夹具、传动杆和导轨。所述导轨固定在下层平台板上。试验时，所述管涵布置在矩形框体内，两端被管涵夹具夹持。所述管涵的长度方向与导轨的方向垂直。所述驱动电机驱动传动杆在导轨上运动，进而调整管涵的水平位置。该管涵试验系统在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验。

A Pipe Culvert Test System for Non-uniform Deformation and Its Test Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法
本专利技术涉及土木工程
，特别涉及管涵实验系统。
技术介绍
城市排水管网是具有城市防汛、雨污水排放及处理、再生水生产利用及污泥处理等功能的服务性基础设施。通常情况下，老化、腐蚀、扰动是排水管道损坏的主要原因。近年来，城市轨道交通及深基坑工程对城市排水管网的扰动日益加剧，管道沉降变形、破裂、渗漏引发地面塌陷事故时有发生，严重威胁着市民的生命和财产安全。为实现排水管的自动化监测预警，有效预防预控城市排水管的安全风险，需实验研究与城市排水管相适应的监测项目、监测技术、监测仪器设备、监测方法及控制指标。在实验室中开展排水管沉降变形监测模拟实验，可解决排水管埋设于地下，实验工作不便开展的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于不均匀变形下的管涵试验系统及其试验方法，以解决现有技术中存在的问题。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种用于不均匀变形下的管涵试验系统，包括试验台、两组驱动系统和试验数据采集系统。所述试验台包括上层平台板和下层平台板，以及支撑所述上层平台板和下层平台板的支撑腿。所述每组驱动系统包括驱动电机、管涵夹具、传动杆和导轨。所述导轨固定在下层平台板上。所述传动杆包括传动杆主体和布置在传动杆主体旁侧的连接部。所述传动杆主体放置于导轨上方。所述上层平台板在传动杆主体对应位置处设置有镂空部分。所述传动杆主体的上端伸出上层平台板上表面。所述驱动电机布置在下层平台板上。所述驱动电机的输出端与连接部连接。所述管涵夹具与传动杆固定连接。所述管涵夹具布置在上层平台板上方。所述管涵夹具整体为一个矩形块体。这个矩形块体的中心设置有与管涵截面尺寸相匹配的夹持孔。所述管涵夹具可轴向对称地拆分为两块夹具体。所述试验数据采集系统包括布置在上层平台板上的刻度尺和贴于管涵表面的应变器。试验时，所述管涵的两端被管涵夹具夹持。所述管涵的长度方向与导轨的方向垂直。所述驱动电机驱动传动杆在导轨上运动，进而研究管涵位移与内力之间的关系。进一步，所述驱动系统还包括位移控制开关。所述位移控制开关与驱动电机相连。本专利技术还公开一种关于上述管涵试验系统的试验方法，包括以下步骤：1)放置管涵，并用管涵夹具夹持。2)布设试验数据采集系统，进行调试后读取初始值。3)调节传动杆，模拟管涵沉降。4)采集试验数据。5)拆除试验数据采集系统，卸下管涵。本专利技术的技术效果是毋庸置疑的：A.可在实验室中开展疏水管、排水管、共同沟等沉降变形监测模拟实验。B.试验系统结构简单，试验结果可靠。附图说明图1为试验系统结构示意图；图2为试验系统剖视图；图3为驱动系统示意图；图4为管涵夹具结构示意图。图中：试验台1、上层平台板101、矩形孔洞1011、下层平台板102、支撑腿103、电机2、管涵夹具3、夹持孔301、夹具体302、传动杆4、传动杆主体401、连接部402、管涵8、刻度尺13、位移控制开关14、驱动导轨15。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。实施例1：本实施例公开一种用于不均匀变形下的管涵试验系统，包括试验台1、两组驱动系统和试验数据采集系统。所述试验台1包括上层平台板101和下层平台板102，以及支撑所述上层平台板101和下层平台板102的支撑腿103。所述每组驱动系统包括驱动电机2、管涵夹具3、传动杆4和导轨15。所述导轨15固定在下层平台板102上。所述传动杆4包括传动杆主体401和布置在传动杆主体401旁侧的连接部402。所述传动杆主体401放置于导轨15上方。所述上层平台板101在传动杆主体401对应位置处设置有镂空部分。所述传动杆主体401的上端伸出上层平台板101上表面。所述驱动电机2布置在下层平台板102上。所述驱动电机2的输出端与连接部402连接。所述管涵夹具3与传动杆4固定连接。所述管涵夹具3布置在上层平台板101上方。所述管涵夹具3整体为一个矩形块体。这个矩形块体的中心设置有与管涵8截面尺寸相匹配的夹持孔301。所述管涵夹具3可轴向对称地拆分为两块夹具体302。所述试验数据采集系统包括布置在上层平台板101上的刻度尺13和贴于管涵8表面的应变器。试验时，所述管涵8的两端被管涵夹具3夹持。所述管涵8的长度方向与导轨15的方向垂直。所述驱动电机2驱动传动杆4在导轨15上运动，进而调整管涵8的水平位置。在实际生产中，所述驱动系统还包括位移控制开关14。所述位移控制开关14与驱动电机2相连。实施例2：本实施例公开一种关于实施例1所述管涵试验系统的试验方法，包括以下步骤：1)将试验台1摆放至适当位置，接通电源。调整两组管涵夹具3至原位。2)居中放置管涵8，并用管涵夹具3夹持。3)布设试验数据采集系统，进行调试后读取初始值。4)调节传动杆4，模拟管涵8沉降。5)按实验台编号记录指针在标尺上的读数，监测设备采集试验数据。6)拆除试验数据采集系统，卸下管涵8。7)数据处理，根据数据研究管涵8位移与内力之间的关系。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于不均匀变形下的管涵试验系统，其特征在于：包括试验台(1)、两组驱动系统和试验数据采集系统；所述试验台(1)包括上层平台板(101)和下层平台板(102)，以及支撑所述上层平台板(101)和下层平台板(102)的支撑腿(103)；所述每组驱动系统包括驱动电机(2)、管涵夹具(3)、传动杆(4)和导轨(15)；所述导轨(15)固定在下层平台板(102)上；所述传动杆(4)包括传动杆主体(401)和布置在传动杆主体(401)旁侧的连接部(402)；所述传动杆主体(401)放置于导轨(15)上方；所述上层平台板(101)在传动杆主体(401)对应位置处设置有镂空部分；所述传动杆主体(401)的上端伸出上层平台板(101)上表面；所述驱动电机(2)布置在下层平台板(102)上；所述驱动电机(2)的输出端与连接部(402)连接；所述管涵夹具(3)与传动杆(4)固定连接；所述管涵夹具(3)布置在上层平台板(101)上方；所述管涵夹具(3)整体为一个矩形块体；这个矩形块体的中心设置有与管涵(8)截面尺寸相匹配的夹持孔(301)；所述管涵夹具(3)可轴向对称地拆分为两块夹具体(302)；所述试验数据采集系统包括布置在上层平台板(101)上的刻度尺(13)和贴于管涵(8)表面的应变器；；试验时，所述管涵(8)的两端被管涵夹具(3)夹持；所述管涵(8)的长度方向与导轨(15)的方向垂直；所述驱动电机(2)驱动传动杆(4)在导轨(15)上运动，进而研究管涵(8)位移与内力之间的关系。...

【技术特征摘要】
1.一种用于不均匀变形下的管涵试验系统，其特征在于：包括试验台(1)、两组驱动系统和试验数据采集系统；所述试验台(1)包括上层平台板(101)和下层平台板(102)，以及支撑所述上层平台板(101)和下层平台板(102)的支撑腿(103)；所述每组驱动系统包括驱动电机(2)、管涵夹具(3)、传动杆(4)和导轨(15)；所述导轨(15)固定在下层平台板(102)上；所述传动杆(4)包括传动杆主体(401)和布置在传动杆主体(401)旁侧的连接部(402)；所述传动杆主体(401)放置于导轨(15)上方；所述上层平台板(101)在传动杆主体(401)对应位置处设置有镂空部分；所述传动杆主体(401)的上端伸出上层平台板(101)上表面；所述驱动电机(2)布置在下层平台板(102)上；所述驱动电机(2)的输出端与连接部(402)连接；所述管涵夹具(3)与传动杆(4)固定连接；所述管涵夹具(3)布置在上层平台板(101)上方；所述管涵夹具(3)整体为一个矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明维，连坦帅，梁越，阿比尔的，吴林健，王俊杰，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50