一种预制桥墩的受力试验方法技术

本发明专利技术公开了一种预制桥墩的受力试验方法，墩高8m、12m和15m的预制桥墩呈品字形排列；试验方法包括以下步骤，S1、纵向反力架拼装；S2、竖向反力架拼装；S3、横向反力架施工拼装；S4：使用竖向反力架对预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用纵向反力架，对预制桥墩施加纵向水平力，观察预制桥墩在纵向水平力作用下的变化情况；S5：使用竖向反力架对预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用横向反力架对预制桥墩施加横向水平力，观察预制桥墩在横向水平力作用下的位移情况。本发明专利技术中的预制桥墩受力试验方法能够快速准确的测试出预制桥墩的受力情况，为预制桥墩投入使用奠定基础；试验方法简单，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种预制桥墩的受力试验方法
本专利技术涉及预制桥墩
，尤其涉及一种预制桥墩的受力试验方法。
技术介绍
高架桥即跨线桥，尤指搁在一系列狭窄钢筋混凝土或圬工拱上，具有高支撑的塔或支柱，跨过山谷、河流、道路或其他低处障碍物的桥梁，城市发展后，交通拥挤，建筑物密集，而街道又难于拓宽，采用这种桥可以疏散交通密度，提高运输效率。此外，在城市间的高速公路或铁路，为避免和其他线路平面交叉、节省用地、减少某些地区的路基沉陷，也可不用路堤而采用这种桥。由于城市间的高架地形、线形复杂，道路端面宽度不断变化，因此城市高架的桥墩一般都是现场浇筑而成的，然而由于现场浇筑桥墩不仅耗费周期长、对周围环境影响大，还存在质量不稳定、成本高的缺陷，因此人们采用预制桥墩进行高架的建造。预制桥墩在拼装完成后，必须先进行受力试验，测试预制桥墩能够承受的竖向反力、最大纵向水平力以及横向力，根据测试结果得出预制桥墩的受力情况，从而决定预制桥墩是否能够投入使用。目前预制桥墩试验工作仅限于一些实验室内按照小比例进行模拟试验，用小比例模拟试验数据来分析实际桥墩的各项技术指标。此方法的试验数据准确性底，不真实。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种能够对不同高度的预制桥墩进行纵向水平力、横向力试验的预制桥墩受力试验方法，该试验方法将桥梁结构按照1:1的比例进行制作，向预制桥墩施加纵向水平力和横向力进行试验，操作简便，试验数据准确，能够可靠评估预制桥墩的抗震能力。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：一种预制桥墩的受力试验方法，所述预制桥墩包括墩高8m、12m和15m的预制桥墩，且所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩呈品字形排列；所述受力试验包括纵向水平力试验和横向水平力试验，其特征在于，每个预制桥墩的纵向水平力试验与横向水平力试验共用一个竖向反力架；所述受力试验方法包括以下步骤，S1、纵向反力架拼装：在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩品字形排列中间处拼装纵向反力架；S2、竖向反力架拼装：分别在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩顶部拼装竖向反力架；S3、横向反力架施工拼装：分别在墩高8m、12m和15m的预制桥墩外侧横轴上施工拼装横向反力架，并将所述横向反力架与其对应的预制桥墩连接起来；S4：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S1中的纵向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加纵向水平力，观察预制桥墩在纵向水平力作用下的变化情况；S5：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S3中的横向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加横向水平力，观察预制桥墩在横向水平力作用下的位移情况。进一步的，所述纵向反力架包括底面框架，所述底面框架的四角分别设有斜向支撑梁，四个所述斜向支撑梁对称设置形成梯形结构；所述底面框架的顶面向上固定连接有四个钢立柱，四个所述钢立柱以所述底面框架的中心为中心，呈中心对称分布，每个所述钢立柱的顶部与其对应的斜向支撑梁的顶部固定连接；相邻的两个所述钢立柱之间均设有多层中间支撑梁，同一层的四个所述中间支撑梁高度相同，所述中间支撑梁与其对应的钢立柱之间固定连接；每层四个所述中间支撑梁之间铺设有用于工人操作以及放置试验器材的作业平台；每个所述中间支撑梁的侧面均设有第一试验预留孔；所述纵向反力架还包括放置在所述底面框架上的预压块。进一步的，所述纵向反力架拼装的具体操作步骤括，S11：拼装底面框架；S12：在底面框架中间一格的四角连接四个钢立柱；S13：在底面框架的外周四角连接四个斜向支撑梁，并将所述斜向支撑梁的顶部与钢立柱的顶部连接起来；S14：在钢立柱上从下往上依次连接中间支撑梁，中间支撑梁的侧壁上提前钻设有第一试验预留孔；S15：在每层的中间支撑梁上铺设作业平台；S16：在底面框架上堆载预压块。进一步的，所述竖向反力架包括竖向施加力体系、竖向传力体系和竖向受力体系；所述竖向施加力体系包括反力架盖梁、活动支座、第一穿心千斤顶和第一钢垫板；所述反力架盖梁的底部对称设有两个活动支座，每个所述活动支座的底部对应安装有第一穿心千斤顶，每个所述第一穿心千斤顶的底部均设有第一钢垫板，所述第一钢垫板位于预制桥墩的预制盖梁上；所述反力架盖梁上设有多个第二试验预留孔，所述竖向传力体系通过所述反力架盖梁上的第二试验预留孔与所述竖向受力体系连接；所述竖向受力体系包括竖向受力转换架、竖向受力钢板和竖向锚棒，所述竖向传力体系的底部与所述竖向受力转换架相连，所述竖向受力转换架的底部连接有竖向受力钢板，所述竖向受力钢板的底部与所述锚棒的顶部连接，所述锚棒的底部埋设于预制桥墩的预制承台中；所述竖向传力体系包括多根精轧螺纹钢、螺母和连接器，所述连接器将多根所述精轧螺纹钢连接接长，连接后的多根精轧螺纹钢的顶部通过螺母与所述第二试验预留孔固定连接，连接后的多根精轧螺纹钢的底部与所述竖向受力转换架上的连接孔也通过螺母固定连接。进一步的，所述竖向反力架拼装的具体操作包括，S21：预制承台的钢筋绑扎完成后，将竖向受力钢板和锚棒相连，将锚棒插入预制承台的钢筋内部，调整好竖向受力钢板的平面位置后，将锚棒浇筑在混凝土中，竖向受力钢板外露在混凝土表面；S22：拼装竖向受力转换架；S23：将竖向受力转换架与竖向受力钢板相连；S24：将竖向受力转换架与竖向传力体系的底部进行连接，并依次向上拼装竖向传力体系的下部分；S25：分别拼装反力架盖梁和活动支座，然后将活动支座固定在反力架盖梁的底部；S26：在反力架盖梁的第二试验预留孔上连接竖向传力体系的上部分；S27：在预制盖梁的顶部放样出活动支座对应的位置，也即第一钢垫板对应的位置，找平后放置第一钢垫板，摆放第一穿心千斤顶；S28：将步骤S26中连接形成的反力架盖梁和活动支座整体进行吊装，将其摆放在第一穿心千斤顶上；S29：将反力架盖梁上连接的竖向传力体系的上部分与竖向受力转换架上连接的竖向传力体系的下部分进行固定连接。进一步的，所述横向反力架包括横向反力墩、横向传力体系和横向受力转换架；所述横向反力墩包括地锚承台和张拉台座，所述地锚承台的顶部与地面齐平，所述张拉台座固定连接在所述地锚承台的顶部，且所述张拉台座在远离预制桥墩的一侧设有倒三角结构，所述倒三角结构的斜面与预制桥墩的横向拉力方向垂直；所述倒三角结构处设有第二钢垫板，所述张拉台座中设有预埋钢管，所述第二钢垫板位于所述预埋钢管的端部；所述横向受力转换架包括横梁，所述横梁的两侧均固定连接有支撑架，所述横梁上设有与所述横向传力体系连接的钢绞线连接孔，两个所述支撑架远离所述横梁的一端开设有用于与预制桥墩连接的预制桥墩连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预制桥墩的受力试验方法，所述预制桥墩包括墩高8m、12m和15m的预制桥墩，且所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩呈品字形排列；所述受力试验包括纵向水平力试验和横向水平力试验，其特征在于，每个预制桥墩的纵向水平力试验与横向水平力试验共用一个竖向反力架；所述受力试验方法包括以下步骤，/nS1、纵向反力架拼装：在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩品字形排列中间处拼装纵向反力架；/nS2、竖向反力架拼装：分别在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩顶部拼装竖向反力架；/nS3、横向反力架施工拼装：分别在墩高8m、12m和15m的预制桥墩外侧横轴上施工拼装横向反力架，并将所述横向反力架与其对应的预制桥墩连接起来；/nS4：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S1中的纵向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加纵向水平力，观察预制桥墩在纵向水平力作用下的变化情况；/nS5：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S3中的横向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加横向水平力，观察预制桥墩在横向水平力作用下的位移情况。/n...

【技术特征摘要】
1.一种预制桥墩的受力试验方法，所述预制桥墩包括墩高8m、12m和15m的预制桥墩，且所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩呈品字形排列；所述受力试验包括纵向水平力试验和横向水平力试验，其特征在于，每个预制桥墩的纵向水平力试验与横向水平力试验共用一个竖向反力架；所述受力试验方法包括以下步骤，
S1、纵向反力架拼装：在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩品字形排列中间处拼装纵向反力架；
S2、竖向反力架拼装：分别在所述墩高8m、12m和15m的预制桥墩顶部拼装竖向反力架；
S3、横向反力架施工拼装：分别在墩高8m、12m和15m的预制桥墩外侧横轴上施工拼装横向反力架，并将所述横向反力架与其对应的预制桥墩连接起来；
S4：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S1中的纵向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加纵向水平力，观察预制桥墩在纵向水平力作用下的变化情况；
S5：使用步骤S2中的竖向反力架分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加竖向反力，模拟预制桥墩承受竖向荷载；然后使用步骤S3中的横向反力架，分别对墩高8m、12m和15m的预制桥墩施加横向水平力，观察预制桥墩在横向水平力作用下的位移情况。


2.根据权利要求1所述的一种预制桥墩的受力试验方法，其特征在于：所述纵向反力架包括底面框架(1)，所述底面框架(1)的四角分别设有斜向支撑梁(2)，四个所述斜向支撑梁(2)对称设置形成梯形结构；
所述底面框架(1)的顶面向上固定连接有四个钢立柱(3)，四个所述钢立柱(3)以所述底面框架(1)的中心为中心，呈中心对称分布，每个所述钢立柱(3)的顶部与其对应的斜向支撑梁(2)的顶部固定连接；
相邻的两个所述钢立柱(3)之间均设有多层中间支撑梁(4)，同一层的四个所述中间支撑梁(4)高度相同，所述中间支撑梁(4)与其对应的钢立柱(3)之间固定连接；每层四个所述中间支撑梁(4)之间铺设有用于工人操作以及放置试验器材的作业平台(5)；
每个所述中间支撑梁(4)的侧面均设有第一试验预留孔(6)；
所述纵向反力架还包括放置在所述底面框架(1)上的预压块(7)。


3.根据权利要求2所述的一种预制桥墩的受力试验方法，其特征在于，所述纵向反力架拼装的具体操作步骤包括，
S11：拼装底面框架；
S12：在底面框架中间一格的四角连接四个钢立柱；
S13：在底面框架的外周四角连接四个斜向支撑梁，并将所述斜向支撑梁的顶部与钢立柱的顶部连接起来；
S14：在钢立柱上从下往上依次连接中间支撑梁，中间支撑梁的侧壁上提前钻设有第一试验预留孔；
S15：在每层的中间支撑梁上铺设作业平台；
S16：在底面框架上堆载预压块。


4.根据权利要求1所述的一种预制桥墩的受力试验方法，其特征在于，所述竖向反力架包括竖向施加力体系、竖向传力体系和竖向受力体系；
所述竖向施加力体系包括反力架盖梁(8)、活动支座(9)、第一穿心千斤顶(10)和第一钢垫板(11)；所述反力架盖梁(8)的底部对称设有两个活动支座(9)，每个所述活动支座(9)的底部对应安装有第一穿心千斤顶(10)，每个所述第一穿心千斤顶(10)的底部均设有第一钢垫板(11)，所述第一钢垫板(11)位于预制桥墩的预制盖梁(100)上；所述反力架盖梁(8)上设有多个第二试验预留孔(801)，所述竖向传力体系通过所述反力架盖梁(8)上的第二试验预留孔(801)与所述竖向受力体系连接；
所述竖向受力体系包括竖向受力转换架(15)、竖向受力钢板(16)和竖向锚棒(17)，所述竖向传力体系的底部与所述竖向受力转换架(15)相连，所述竖向受力转换架(15)的底部连接有竖向受力钢板(16)，所述竖向受力钢板(16)的底部与所述锚棒(17)的顶部连接，所述锚棒(17)的底部埋设于预...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁平利，王朋，潘红伟，张铁峰，鲁鹏辉，郑蕾，闫小龙，王勃，
申请(专利权)人：中铁北京工程局集团第一工程有限公司，中铁北京工程局集团北京有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61