一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁荷载试验技术领域，尤其涉及一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置。


背景技术：

2.钢桥具备质量轻、刚度大、抗风稳定性好、跨越能力强等优点，用于建设大跨度桥梁，其中钢箱梁凭借其自重轻、承载能力好，整体性能好等优点得到广泛应用。正交异性钢桥面板在车辆荷载循环作用下，其构造细节部位容易产生应力集中，产生疲劳裂纹，造成局部刚度退化，需要对正交异性钢桥面板的局部承载能力进行检测和评价。
3.桥梁荷载试验一般关注结构整体静动力特性，采用车辆加载和重物堆载的方式进行加载，等效车道荷载效应，对加载的接触面积没有严格限制。然而，正交异性钢桥面板局部承载能力测试需要模拟车轮荷载的局部效应，要求对单一位置进行准确的局部区域加载。车辆加载同时在桥面板上施加几个车轮荷载，相互之间存在影响和干扰，难以测试和评价单一车轮的荷载作用；重物堆载需要考虑堆载物的稳定性，要求有较大的底部接触面积，无法模拟车轮荷载的局部作用。因此，开发一种能够精准定位的局部加载装置，实现钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部承载能力测试验证
4.鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置，使其更具有实用性。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置。
6.为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置，包括沿主梁长度方向设置的纵梁、垂直于主梁长度方向并对称设置在所述纵梁两端的第一横梁，所述第一横梁通过设置在其长度方向两端的立柱固定支撑，在所述立柱远离所述第一横梁的一端设置有锚固块，在沿垂直于主梁长度反向上相邻的两所述锚固块上设置有第二横梁，所述第二横梁用于支撑主梁；
7.在所述纵梁朝向主梁一侧设置有加载组件，在所述第一横梁和所述纵梁上分别沿其长度方向设置有第一滑道和第二滑道，所述纵梁通过设置在其两端的第一滑块与所述第一滑道滑动连接，所述加载组件通过第二滑块与所述第二滑道滑动连。
8.进一步的，所述加载组件包括沿竖直方向设置的油泵、液压缸和橡胶垫块，所述油泵通过油管与所述液压缸相连，所述橡胶垫块设置在所述液压缸的输出端。
9.进一步的，在所述纵梁端部与所述第一滑块之间还设置有第一驱动装置，在所述加载组件与所述第二滑块之间还设置有第二驱动装置；
10.所述第一驱动装置与所述第一滑块相连，所述第二驱动装置分别与所述第二滑块
和所述油泵相连。
11.进一步的，所述第一滑道包括对称设置在所述第一横梁长度方向两侧的第一滑槽，所述第二滑道包括对称设置在所述纵梁长度方向两侧的第二滑槽；
12.所述第一滑块朝向所述第一横梁的一侧设置有第一限位槽，所述第二滑块朝向所述纵梁的一侧设置有第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽分别与所述第一滑槽和所述第二滑槽的边缘相嵌合。
13.进一步的，所述第一限位槽与所述第一滑槽的一侧边缘相嵌合，所述第二限位槽与对称设置的两所述第二滑槽的底侧边缘相嵌合。
14.进一步的，所述立柱的两端分别通过高强螺栓群与所述第一横梁和所述锚固块固定连接。
15.进一步的，在所述锚固块朝向所述第一横梁的一侧设置有螺栓孔，所述第二横梁通过锚固螺栓与所述锚固块固定连接。
16.进一步的，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均通过zigbee无线传输协议与远端电脑建立通信。
17.本实用新型的有益效果为：
18.在本技术中，通过无线通讯控制第一驱动装置和第二驱动装置移动，将加载组件移动至检测目标位置，可以降低对主梁加载位置的偏差，操作方便，结果直观，适用于局部位置加载；
19.第二驱动组件同时还控制油泵，无需现场手动调试液压千斤顶，加载精确，节约人工和加载重调时间；
20.加载组件与纵梁、第一横梁、立柱和第二横梁构成自相平衡的加载体系，液压千斤顶加载主梁产生的反力作用最终通过支撑架自身平衡，无需增加新的支撑装置。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例中钢箱梁正交异性桥面板荷载试验示意图；
23.图2为本实用新型实施例中荷载试验局部加载装置结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例中第一横梁的支撑结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例中纵梁与加载组件结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例中局部加载装置荷载试验示意图。
27.附图标记：1、纵梁；11、第二滑道；111、第二滑槽；12、第一滑块；121、第一限位槽；13、第一驱动装置；2、第一横梁；21、第一滑道；211、第一滑槽；22、第二滑块；221、第二限位槽；23、第二驱动装置；3、加载组件；31、油泵；32、液压缸；33、橡胶垫块；34、油管；4、立柱；5、锚固块；51、螺栓孔；52、锚固螺栓；6、第二横梁。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目 的，并不表示是唯一的实施方式。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.如图1至图5所示的一种钢箱梁正交异性桥面板荷载试验局部加载装置，包括沿主梁长度方向设置的纵梁1、垂直于主梁长度方向并对称设置在纵梁1两端的第一横梁2，第一横梁2通过设置在其长度方向两端的立柱4固定支撑，在立柱4远离第一横梁2的一端设置有锚固块5，在沿垂直于主梁长度反向上相邻的两锚固块5上设置有第二横梁6，第二横梁6用于支撑主梁；在纵梁1朝向主梁一侧设置有加载组件3，在第一横梁2和纵梁1上分别沿其长度方向设置有第一滑道21和第二滑道11，纵梁1通过设置在其两端的第一滑块12与第一滑道21滑动连接，加载组件3通过第二滑块22与第二滑道11滑动连。
32.在本技术中，如图1和图2所示，由纵梁1、第一横梁2、立柱4、锚固块5和第二横梁6构成一个反力架，加载组件3设置在纵梁1上，主梁设置在第二横梁6上，加载组件3加载主梁产生的反力作用最终通过反力架自身平衡，无需增加新的支撑装置。加载组件3能够通过设置在第一横梁2和纵梁1上的第一滑道21和第二滑道11实现在水平方向上的横向移动和纵向移动，实现将加载组件3移动至检测目标位置，可以降低对主梁加载位置的偏差，操作方便，结果直观，适用于局部位置加载。
33.实施例1
34.加载组件3设置为千斤顶结构，在纵梁1与第一横梁2的连接处，以及加载组件3与纵梁1的连接处还分别设置有动力装置；其中，加载组件3包括沿竖直方向设置的油泵31、液压缸32和橡胶垫块33，油泵31通过油管34与液压缸32相连，橡胶垫块33设置在液压缸32的输出端，液压缸32的输出端设置橡胶垫块33能够模拟车轮与桥面的接触。
35.动力装置具体设置有，在纵梁1端部与第一滑块12之间还设置有第一驱动装置13，在加载组件3与第二滑块22之间还设置有第二驱动装置23；第一驱动装置13与第一滑块12相连，第二驱动装置23分别与第二滑块22和油泵31相连。第一驱动装置13和第二驱动装置23均通过zigbee无线传输协议与远端电脑建立通信。
36.在具体实施过程中，远端电脑通过zigbee无线传输协议与第一驱动装置13和第二驱动装置23建立通信，第一驱动装置13和第二驱动装置23的定位模块能够将定位信息发送至远端电脑，电脑端桌面软件根据其与目标位置的偏差向第一驱动装置13和第二驱动装置23发送调整指令，使第一驱动装置13配合第二驱动装置23将加载组件3移动至加载坐标，当需要横向多点位同时加载时，可以安装多个同样的纵梁1横移装置并在纵梁1上配置加载组
件3。
37.其次，第二驱动装置23、油泵31、油管34和液压缸32共同组成智能液压千斤顶。电脑端可直接向第二驱动装置23发送加载指令，控制油泵31实现对液压缸32压力的精确控制。
38.实施例2
39.纵梁1、第一横梁2、立柱4、锚固块5和第二横梁6构成一个反力架结构，使载组件加载主梁产生的反力作用最终通过反力架自身平衡，其中加载组件3分别通过设置在纵梁1和横梁上的滑道与驱动装置实现水平面的移动。加载组件3与纵梁1之间的滑动连接结构，以及纵梁1与第一横梁2之间的滑动连接结构均同时需要满足反力架的设计目的。
40.具体的，第一滑道21包括对称设置在第一横梁2长度方向两侧的第一滑槽211，第二滑道11包括对称设置在纵梁1长度方向两侧的第二滑槽111；第一滑块12朝向第一横梁2的一侧设置有第一限位槽121，第二滑块22朝向纵梁1的一侧设置有第二限位槽221，第一限位槽121和第二限位槽221分别与第一滑槽211和第二滑槽111的边缘相嵌合。如图3和图4所示，第一限位槽121与第一滑槽211的一侧边缘相嵌合，第二限位槽221与对称设置的两第二滑槽111的底侧边缘相嵌合。
41.在具体实施过程中，载组件加载主梁产生的反力首先通过第二滑块22与纵梁1的连接处传递至纵梁1，再由第一滑块12与第一横梁2的连接处传递至第一横梁2处，通过限位槽实现滑块与滑槽之间的滑动连接，确保加载反力的稳固传递。
42.进一步的，立柱4的两端分别通过高强螺栓群与第一横梁2和锚固块5固定连接，在锚固块5朝向第一横梁2的一侧设置有螺栓孔51，第二横梁6通过锚固螺栓52与锚固块5固定连接。使反力架结构更加稳固。
43.如图5所示，作为本实施例的优选，局部加载装置能够设置的桥墩上，此时将用于支撑的第二横梁6替换成盖梁，盖梁设置于桥墩顶部，实现整体加载装置的固定。
44.加载组件3产生的反力通过纵梁1传递给第一横梁2，然后由第一横梁2传递给立柱4，再由立柱4传递给锚固块5，最后由锚固块5传递给盖梁，并与设置在盖梁上的主梁传递来的加载力相互平衡，并不需要桥墩承担加载力。
45.本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。