專利名稱：一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，涉及一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在各種靜載試驗(yàn)中，反力系統(tǒng)主要有以下幾種形式錨樁橫梁反力裝置，人工砂袋堆重平臺反力裝置，組合式配重箱堆重和組合式箱形梁平臺反力裝置。1、堆載反力梁裝置系統(tǒng)
如圖4所示，該反力裝置系統(tǒng)主要由堆載重物和平臺組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用原理如下堆載反力梁裝置就是在試樁6樁頭上以樁頭為中心使用型鋼梁2設(shè)置一承重平臺，上堆重物，依靠放在樁頭上的千斤頂5將平臺逐步頂起，從而將力施加到樁頭上。反力裝置的主梁可以選用型鋼，也可用自行加工的箱形梁，平臺形狀可以根據(jù)需要設(shè)置為方型或矩形，堆載用的重物可以選用砂袋、混凝土預(yù)制塊、鋼錠、甚至就地取土裝袋。其安裝示意圖如圖一所示。此種裝置的優(yōu)點(diǎn)是可對試樁靜載試驗(yàn)隨機(jī)抽樣；缺點(diǎn)是大噸位試驗(yàn)時(shí)，若用袋裝砂石或場地土等作為堆重物，由于上部荷載較大，造成堆載時(shí)間較長，容易鼓凸倒塌造成安全隱患，另外，人工裝砂袋堆重勞動(dòng)強(qiáng)度大，堆載量小。若用混凝土預(yù)制塊或鋼錠作為堆載重物，堆載量大，這樣就大大減少了安裝時(shí)間，但運(yùn)輸量大、運(yùn)輸費(fèi)用高，試驗(yàn)成本增高。2、錨樁橫梁反力裝置系統(tǒng)
如圖5所示，該反力裝置系統(tǒng)由錨樁13和橫梁12組成，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用原理如下錨樁反力梁裝置就是將試樁6周圍對稱的幾根錨樁用錨筋14與橫梁連接起來，依靠樁頭上的千斤頂5將橫梁頂起，由被連接的錨樁提供反力。提供反力的大小由錨樁的數(shù)量，橫梁的強(qiáng)度和被連接的錨樁的抗拔力決定。其安裝示意圖如圖二所示。它的優(yōu)點(diǎn)是反力系統(tǒng)反力較大；缺點(diǎn)是這種裝置安裝時(shí)荷載對中不易控制，試驗(yàn)的開始階段容易產(chǎn)生過沖；當(dāng)使用工程樁做錨樁時(shí)，會對工程樁的承載力產(chǎn)生一定的影響，如果為試驗(yàn)樁設(shè)置專用的錨樁，則會造成錨樁成樁時(shí)間長，從而大大增加相關(guān)檢測成本；在工程樁較密的情況下，錨樁位置難以確定；錨樁在試驗(yàn)過程中受到上拔力的作用，其樁周土的擾動(dòng)同樣會影響到試樁；還有就是一旦試樁破壞，需要另行選樁且對大噸位灌注樁靜載試驗(yàn)無法隨機(jī)抽樣。3、組合式配重箱堆重和組合式箱形梁平臺反力裝置系統(tǒng)
目前采用型鋼作為反力梁及砂袋堆重進(jìn)行靜載試驗(yàn)是一種常用的試驗(yàn)方法，并根據(jù)堆載大小增加型鋼梁的個(gè)數(shù)，由若干型鋼梁的組合的反力裝置具有承載力低、穩(wěn)定性能差以致試驗(yàn)過程中不安全等缺點(diǎn)；而砂袋堆重的缺點(diǎn)與堆載反力梁裝置系統(tǒng)一樣。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)反力裝置系統(tǒng)存在的承載能力低、穩(wěn)定性差、操作不安全、試驗(yàn)成本高的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)。
本發(fā)明所述一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，包括箱形梁和配重箱，其特征在于所述箱形梁的下平面中部固定有加強(qiáng)板。優(yōu)選的，所述加強(qiáng)板材料與箱形梁底板相同，加強(qiáng)板的厚度和寬度與箱形梁底板相等。優(yōu)選的，所述配重箱為由底板和四塊側(cè)板拼裝成上部開放的箱型結(jié)構(gòu)，底板的至少一組對邊還有垂直于底板的護(hù)板。進(jìn)一步的，所述配重箱的側(cè)板和底板、側(cè)板和側(cè)板的連接處之間均具有交錯(cuò)配置的銷軸固定套；側(cè)板和底板、側(cè)板和側(cè)板之間均采用銷軸穿過所述銷軸固定套連接。優(yōu)選的，所述箱形梁內(nèi)部還安裝有若干條垂直于箱形梁長度延伸方向的橫向加勁肋。進(jìn)一步的，所述箱形梁長度延伸方向中部有包括加勁肋加強(qiáng)區(qū)，所述加勁肋加強(qiáng)區(qū)的橫向加勁肋的安裝密度大于箱形梁內(nèi)部其他區(qū)域，且加勁肋加強(qiáng)區(qū)的長度大于加強(qiáng)板長度。進(jìn)一步的，所述箱形梁內(nèi)最外側(cè)的橫向加勁肋距離箱形梁端部外壁距離小于橫向加勁肋之間的距離。優(yōu)選的，所述箱形梁上還具備有用于與其他箱形梁相連的連接結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述連接結(jié)構(gòu)為在箱形梁側(cè)面均勻布置的多個(gè)螺栓孔和對應(yīng)的螺栓。優(yōu)選的，所述配重箱四角安裝有吊環(huán)。采用本發(fā)明所述的大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，對箱形梁與千斤頂?shù)闹蚊嬖黾恿思訌?qiáng)板，增大了箱形梁中部耐受的最大正應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了一種快速高效的大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，反力可達(dá)6000kN 12000kN。箱形梁內(nèi)部增加橫向加筋肋增強(qiáng)了抵抗中部壓應(yīng)力和兩端剪應(yīng)力能力，對配重箱的改進(jìn)增強(qiáng)了配重箱的負(fù)重能力且方便吊裝。


圖1示出本發(fā)明所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的示意 圖2示出本發(fā)明所述配重箱的一種具體實(shí)施方式
的示意 圖3示出本發(fā)明所述箱形梁的一個(gè)具體實(shí)施例的橫截面示意 圖4示出堆載反力梁裝置系統(tǒng)的示意 圖5示出錨樁橫梁反力裝置系統(tǒng)的示意 各圖中附圖標(biāo)記名稱為1.配重箱2.型鋼梁3.支撐柱4.箱形梁5.千斤頂6.試樁7.側(cè)板8.底板9.銷軸固定套10.護(hù)板11.堆載重物12.橫梁13.錨筋14.錨樁15.加強(qiáng)板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，包括箱形梁4和配重箱1，其特征在于所述箱形梁4的下平面中部固定有加強(qiáng)板15。靜載試驗(yàn)中，如附圖1所示，在被測試樁周圍安裝支撐型鋼梁的支撐柱3，型鋼梁2上放置配重箱1，型鋼梁下有箱形梁4，依靠放置在試樁樁頭上的千斤頂5對箱形梁中部加力，將箱形梁、型鋼梁和配重箱逐步頂起，從而將力施加到被測試樁6的樁頭上。組合式箱形梁的作用是將配重箱的堆載重量通過組合式箱形梁傳遞到千斤頂，再通過千斤頂向樁基施加垂直作用力，從而達(dá)到靜載試驗(yàn)的要求。試驗(yàn)中最大彎矩和最大剪力出現(xiàn)在組合式箱形梁與千斤頂?shù)倪B接部分處，為增強(qiáng)連接部分的強(qiáng)度，在箱形梁與千斤頂接觸的下平面中部增加一塊加強(qiáng)板15 ;加強(qiáng)板的形狀、厚度和材料根據(jù)試驗(yàn)中達(dá)到的最大彎矩和最大剪力計(jì)算，并考慮適當(dāng)?shù)墓こ淘Ａ看_定。為更好說明本發(fā)明所述加強(qiáng)板的作用以及加強(qiáng)板形狀、厚度和材料的選擇，一個(gè)具體實(shí)施例如下文所述。靜載試驗(yàn)堆重600噸，型鋼梁長度12米，型鋼梁的中部由箱形梁和千斤頂支撐，由于型鋼梁的長度遠(yuǎn)大于千斤頂?shù)闹蚊娉叽?，在工程上符合采用懸臂結(jié)構(gòu)的條件，采用懸臂結(jié)構(gòu)模型對箱形梁的受力情況進(jìn)行計(jì)算，對彎矩和剪力的計(jì)算結(jié)果如下
最大彎矩出現(xiàn)在箱形梁中部支撐處，最大彎矩為M=9000KN. m。最大剪力出現(xiàn)在箱形梁中部支撐處，最大剪力為V=3000KN。原有的箱形梁的具體尺寸如附圖3所示,其中h=1000mm,b=600, tw=25mm, t=25mm。箱形梁采用Q345鋼，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50017-2003，鋼板的最大正應(yīng)力為295N/mm2，最大剪應(yīng)力為170N/mm2，對12米長型鋼梁，單邊懸臂長度A為6米，梁端撓度為2AQ50 = 4&gm 0對箱形梁梁截面的慣性矩
權(quán)利要求
1.一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，包括箱形梁和配重箱，其特征在于所述箱形梁(4)的下平面中部固定有加強(qiáng)板(15)。
2.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述加強(qiáng)板材料與箱形梁底板相同，加強(qiáng)板的厚度和寬度與箱形梁底板相等。
3.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述配重箱為由底板(8)和四塊側(cè)板(7)拼裝成上部開放的箱型結(jié)構(gòu)，底板的至少一組對邊還有垂直于底板(8)的護(hù)板(10)。
4.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述配重箱的側(cè)板(7)和底板(8 )、側(cè)板(7 )和側(cè)板(7 )的連接處之間均具有交錯(cuò)配置的銷軸固定套(9 );側(cè)板和底板、側(cè)板和側(cè)板之間均采用銷軸穿過所述銷軸固定套(9)連接。
5.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述箱形梁內(nèi)部還安裝有若干條垂直于箱形梁長度延伸方向的橫向加勁肋。
6.如權(quán)利要求5所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述箱形梁長度延伸方向中部有包括加勁肋加強(qiáng)區(qū)，所述加勁肋加強(qiáng)區(qū)的橫向加勁肋的安裝密度大于箱形梁內(nèi)部其他區(qū)域，且加勁肋加強(qiáng)區(qū)的長度大于加強(qiáng)板(15)長度。
7.如權(quán)利要求5所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述箱形梁內(nèi)最外側(cè)的橫向加勁肋距離箱形梁端部外壁距離小于橫向加勁肋之間的距離。
8.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述箱形梁上還具備有用于與其他箱形梁相連的連接結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述連接結(jié)構(gòu)為在箱形梁側(cè)面均勻布置的多個(gè)螺栓孔和對應(yīng)的螺栓。
10.如權(quán)利要求1所述大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，其特征在于所述配重箱四角安裝有吊環(huán)。
全文摘要
一種大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，包括箱形梁和配重箱，其特征在于所述箱形梁的下平面中部固定有加強(qiáng)板。優(yōu)選的，箱形梁內(nèi)部還安裝有垂直于箱形梁長度延伸方向，間隔為D的橫向加勁肋。箱形梁中部內(nèi)部包括加勁肋加強(qiáng)區(qū)，所述加勁肋加強(qiáng)區(qū)的橫向加勁肋的安裝密度大于箱形梁內(nèi)部其他區(qū)域，且加勁肋加強(qiáng)區(qū)的長度大于加強(qiáng)板長度。采用本發(fā)明所述的大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，對箱形梁與千斤頂?shù)闹蚊嬖黾恿思訌?qiáng)板，增大了箱形梁中部耐受的最大正應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了一種快速高效的大噸位靜載試驗(yàn)加力系統(tǒng)，反力可達(dá)6000kN～12000kN。箱形梁內(nèi)部增加橫向加勁肋增強(qiáng)了抵抗中部壓應(yīng)力和兩端剪應(yīng)力能力，對配重箱的改進(jìn)增強(qiáng)了配重箱的負(fù)重能力且方便吊裝。
文檔編號E02D33/00GK103061360SQ20121051243
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者陳艷, 楊漢林, 王歡 申請人:中國五冶集團(tuán)有限公司