【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁结构模型试验，具体涉及一种桁梁结构模型试验方法及装置。
技术介绍
1、桁梁结构桥梁是铁路桥梁结构通常采用的一种结构型式，具有结构刚度大，施工速度快的优点，故广泛应用于铁路桥梁。桁梁结构中钢腹杆与混凝土梁通过节点板连接，节点板受力较为复杂，节点板与混凝土梁之间相互作用较为复杂。在工桁梁结构桥梁设计过程中，一般要开展模型试验。
2、然而，桁梁结构的节点腹杆为斜杆，一侧腹杆承受压力，另外一侧腹杆承受拉力，如果根据实际受力形式进行加载，模型试验中实现较为困难，需要设计复杂的斜向加载装置。
3、另外，在实际桥梁中，混凝土梁内设置有纵向预应力，或者有些斜拉桁梁结构桥梁布置有斜拉索，因此，桥梁混凝土梁内存在有纵向压应力。传统的混凝土梁内压应力通过混凝土梁内预埋管道后张拉纵向预应力钢束来实现。采用此方法，当轴力较大时，需要预埋较大直径的钢束，导致管道直径较大，而较大的管道削弱了截面面积和截面细部构造，与实桥断面构造存在差异，导致模型试验结果与实桥存在差异，影响模型试验的可靠性。
4、并且，预应力钢束可能与管道管壁摩擦产生预应力损失，从而减小压应力。在模型梁端锚固预应力钢束时，若轴力很大而梁截面偏小，则需要足够的锚固空间，且梁端预应力锚固占用了水平力加载位置，因而，端部加载位置需要进行特殊设计，端部构造较为复杂。
5、因此，有必要设计新的试验装置，克服上述缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种桁梁结构模型试验方法及装置，
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、桁梁结构模型试验装置，所述装置包括地面板、反力墙、混凝土梁、节点板、钢腹杆、销铰支座和体外预应力锚固梁；
4、所述反力墙位于所述地面板一侧顶部并竖向设置；
5、所述节点板的上部埋入所述混凝土梁的底部，所述节点板的下部通过所述钢腹杆和所述销铰支座连接到所述地面板；
6、所述混凝土梁的横向两侧设置有纵向的体外预应力锚固梁，一侧的所述体外预应力锚固梁与所述反力墙之间设置有水平加载杆。
7、进一步地，所述混凝土梁内预设有横向的预应力束孔道，所述预应力束孔道的两端设置有锚垫板；
8、体外预应力束穿过所述体外预应力锚固梁和所述锚垫板插入所述预应力束孔道，两端锚固在所述体外预应力锚固梁的外侧。
9、进一步地，所述混凝土梁由支撑杆支撑；
10、所述支撑杆包括竖向支撑杆和横向支撑杆，所述竖向支撑杆的底端固定到所述地面板，所述横向支撑杆固定到所述竖向支撑杆侧面，所述混凝土梁支撑在所述横向支撑杆上方。
11、进一步地，所述横向支撑杆的顶面设置有纵向的槽钢，所述槽钢的槽口向上并设置有滚轴，所述滚轴沿所述槽钢长度方向设置，所述滚轴两侧与所述槽钢之间留有间隙；
12、所述混凝土梁的底面设置有支撑垫板，所述支撑垫板位于所述滚轴的顶面。
13、进一步地，所述体外预应力锚固梁包括顶板、底板和两个侧板，所述侧板上开设有长度方向为纵向的条形孔，所述体外预应力束位于所述条形孔内。
14、进一步地，所述钢腹杆的顶部固定到所述节点板的底部；
15、所述钢腹杆斜向设置并成对布置，底端均通过销铰支座连接到所述地面板。
16、进一步地，所述水平加载杆的一端固定到所述反力墙，所述水平加载杆的另一端固定到所述体外预应力锚固梁；
17、所述水平加载杆为千斤顶。
18、另一方面，提供桁梁结构模型试验方法，所述方法基于所述的装置实施，包括：
19、将斜向拉压受力转换为水平向加载，通过水平加载杆向体外预应力锚固梁施加水平荷载，进而向混凝土梁施加水平荷载，使钢腹杆的轴力受力状态以及大小与实际轴力接近。
20、进一步地，所述方法还包括：
21、将轴力转换为体外预应力，通过体外预应力束和体外预应力锚固梁施加到混凝土梁，减少预应力损失。
22、进一步地，所述方法还包括：
23、在体外预应力锚固梁侧面开设长度方向为纵向的条形孔，体外预应力束在条形孔内的位置能纵向变换；
24、借助槽钢和滚轴令混凝土梁横向移动。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
26、本专利技术提供了一种桁梁结构模型试验方法及装置，将斜向拉压受力转换为水平向加载，不需要复杂的斜向加载装置。可直接在预应力锚固梁上施加水平荷载，水平加载面不需要特殊处理，明显简化了装置结构。
27、另外，本专利技术在试验装置中设计了体外预应力构件，将轴力转换为体外预应力施加，能有效减少预应力损失，准确测量轴力大小，并且轴力施加位置可沿着梁高进行调整，试验结果更可靠。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
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8.桁梁结构模型试验方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的桁梁结构模型试验方法，其特征在于：
10.根据权利要求8所述的桁梁结构模型试验方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的桁梁结构模型试验装置，其特征在于：
...【专利技术属性】
技术研发人员：卢皓，刘明，马存明，陈银灯，康炜，冯亚成，乔雷涛，罗畅，文强，李帅，王冲冲，闫岩，李伟，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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