一种用于索-梁耦合振动试验的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于索

【技术实现步骤摘要】
一种用于索
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梁耦合振动试验的装置


[0001]本专利技术属于试验测试装置领域，涉及一种用于索
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梁耦合振动试验的装置。

技术介绍

[0002]随着斜拉桥跨径的增加，大跨斜拉桥非线性耦合振动行为成为力学、结构和桥梁领域的研究热点。由于斜拉桥结构的复杂性与多自由度非线性研究方法的局限性，基于斜拉桥整体模型的非线性耦合振动研究工作无法开展。广泛应用于斜拉桥、桅杆、悬索屋盖等结构动力学研究的索
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梁组合结构，能够有效克服非线性动力学研究方法对多自由度问题的限制，是揭示斜拉桥非线性振动行为的动力学模型，索
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梁组合结构的耦合振动试验成为研究斜拉桥非线性耦合振动机理的最有效方法。
[0003]现有索
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梁组合结构振动试验装置，结构复杂、制作困难、角度固定，只能进行单索
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梁的耦合振动试验，无法开展双索
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梁、多索
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梁的耦合振动试验研究；只能模拟交通荷载作用的面内振动试验，无法模拟风、雨荷载作用的面外振动试验。受限于试验室空间大小与缺乏专项试验装置，多角度、多索
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梁组合结构的耦合振动试验开展困难，如需进行不同角度、多索
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梁的面外振动试验，则需重新设计加工试验装置，将导致资源、成本与时间的浪费，阻碍斜拉桥非线性耦合振动行为研究的顺利开展。
[0004]专利CN201320234529.0公开了一种用于拉索模型振动试验的装置，包括顶端装置和底端装置，所述顶端装置包括顶锚板、连接杆件、拉力传感器和第一变截面套筒，所述底端装置包括反力筒、反力筒螺栓、地锚支座、反力架、第一变截面套筒、穿心千斤顶、长螺纹杆和加力螺母。该专利技术可用于拉索模型振动试验，结构简单、操作方便，实现了拉索振动试验顶端与底端的角度可调，在保证准确施加预应力的同时，方便的调节张拉的角度，使得该方法具有较大的实际工程应用价值，但是该方法仍存在一定的缺陷：1.该专利技术包含构件较多，制作加工、安装测试操作复杂，导致中间环节易发生故障；2.该专利技术只能实现单根拉索的振动测试，无法实现多根拉索的振动试验；3.该专利技术只能测试外部激励作用下拉索的振动行为，无法考虑索
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梁的耦合振动、索
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索的耦合振动，无法有效模拟大跨斜拉桥的实际工作环境，使得实验结果与实际结果偏差较大，进而导致拉索振动行为的失真。因此，需要一种新的索
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梁耦合振动试验装置以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术目的是针对现有技术中模型振动试验装置实现多荷载、多角度、多索
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梁组合结构耦合振动困难的问题，提供一种可以模拟多种荷载作用、不同张拉角度、考虑索间相互作用的索
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梁耦合振动试验的装置。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种用于索
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梁耦合振动试验的装置，
[0007]包括反力墙装置(100)、拉索(200)、悬臂梁装置(300)及反力墙(400)，
[0008]所述反力墙装置(100)包括一块安设在反力墙(400)上端的反力墙连接板(10)，在所述反力墙连接板(10)上通过螺栓均布安设有三个拉索固定件(20)，在所述拉索固定件
(20)上、远离反力墙连接板(10)的一侧销接有中空结构的拉索连接件(30)。
[0009]进一步的，在所述拉索连接件(30)的内部穿设有连接螺纹杆(12)，
[0010]在所述连接螺纹杆(12)的两端均开设有螺纹，其一侧穿设在拉索连接件(30)的中空结构中，与拉索连接件(30)螺纹连接；
[0011]在其另一侧安设有中空结构的变截面套筒(13)；
[0012]所述连接螺纹杆(12)的另一端穿设在变截面套筒(13)的中空结构中，与所述变截面套筒(13)螺纹连接。
[0013]进一步的，所述悬臂梁装置(300)包括主梁(40)，所述主梁(40)通过螺栓安设在所述反力墙(400)的底端；
[0014]在所述主梁(40)上均布开设有三个矩形长孔，在所述主梁(40)的底部、所述矩形长孔的外侧固定安设有拉索定位块(50)，在所述拉索定位块(50)的另一侧安设有中空结构的拉索锚固棒(60)，在所述拉索锚固棒(60)的另一侧安设有中空结构的索力传感器(70)，在所述索力传感器(70)的另一侧安设有中空结构的穿心千斤顶(80)。
[0015]进一步的，在所述拉索(200)两端的锚具上均开设有外螺纹，所述拉索(200)的一端通过螺纹连接锚固在反力墙装置(100)中的变截面套筒(13)上，其另一端穿过主梁(40)中的矩形长孔后陆续通过拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)后，并利用固定螺母(90)锚固于悬臂梁装置(300)上。
[0016]进一步的，所述拉索固定件(20)与拉索连接件(30)之间安设有平头销(11)，所述拉索固定件(20)通过平头销(11)与拉索连接件(30)销接连接。
[0017]进一步的，所述拉索锚固棒(60)通过与主梁(40)底面、拉索定位块(50)侧面相切摩擦接触，实现拉索(200)与主梁(40)间夹角的调整。
[0018]进一步的，在所述主梁(40)的底面与侧面分别开设有螺纹孔，分别与激振器连接，分别模拟交通荷载、风荷载作用下索
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梁的耦合振动行为。
[0019]进一步的，在所述拉索连接件(30)的内部开设有与连接螺纹杆(12)相适配的螺旋纹；
[0020]在所述变截面套筒(13)的内部开设有与连接螺纹杆(12)、拉索(200)的螺旋纹；
[0021]所述拉索连接件(30)的内壁直径大于所述连接螺纹杆(12)的外壁直径；
[0022]所述变截面套筒(13)的内壁直径大于所述连接螺纹杆(12)及拉索(200)的外壁直径。
[0023]进一步的，在所述拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)的内壁上均开设有与拉索(200)相适配的螺旋纹；
[0024]所述拉索锚固棒(60)、索力传感器(70)及穿心千斤顶(80)的内壁直径大于所述拉索(200)的外壁直径。
[0025]有益效果：本专利技术与现有技术相比，本专利技术的特点:本专利技术的用于索
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梁组合结构振动试验的装置结构简洁、易于操作、实用经济，能够实现单索
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梁、双索
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梁或多索
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梁组合结构的模型振动实验，在保证索力与张拉角度准确的同时，实现面内、面外振动模拟，能够模拟交通荷载(面内振动)、风荷载(面外振动)作用下斜拉索
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主梁的耦合振动行为，可用于测试多荷载作用下斜拉桥的索
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梁耦合振动特性。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的总体结构示意图；
[0027]图2是本专利技术中反力墙装置的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于索
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梁耦合振动试验的装置，其特征在于，包括反力墙装置(100)、拉索(200)、悬臂梁装置(300)及反力墙(400)，所述反力墙装置(100)包括一块安设在反力墙(400)上端的反力墙连接板(10)，在所述反力墙连接板(10)上通过螺栓均布安设有三个拉索固定件(20)，在所述拉索固定件(20)上、远离反力墙连接板(10)的一侧销接有中空结构的拉索连接件(30)。2.根据权利要求1所述的一种用于索
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梁耦合振动试验的装置，其特征在于，在所述拉索连接件(30)的内部穿设有连接螺纹杆(12)，在所述连接螺纹杆(12)的两端均开设有螺纹，其一侧穿设在拉索连接件(30)的中空结构中，与拉索连接件(30)螺纹连接；在其另一侧安设有中空结构的变截面套筒(13)；所述连接螺纹杆(12)的另一端穿设在变截面套筒(13)的中空结构中，与所述变截面套筒(13)螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种用于索
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梁耦合振动试验的装置，其特征在于，所述悬臂梁装置(300)包括主梁(40)，所述主梁(40)通过螺栓安设在所述反力墙(400)的底端；在所述主梁(40)上均布开设有三个矩形长孔，在所述主梁(40)的底部、所述矩形长孔的外侧固定安设有拉索定位块(50)，在所述拉索定位块(50)的另一侧安设有中空结构的拉索锚固棒(60)，在所述拉索锚固棒(60)的另一侧安设有中空结构的索力传感器(70)，在所述索力传感器(70)的另一侧安设有中空结构的穿心千斤顶(80)。4.根据权利要求1所述的一种用于索
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梁耦合振动试验的装置，其特征在于，在所述拉索(200)两端的锚具上均开设有外螺纹，所述拉索(200)的一端通过螺纹连接锚固在反力墙装置(100)中的变截面套筒(13)上，其另一端穿过主梁(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚强，周姊娴，周道传，吴必涛，杨辉，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：