本發(fā)明涉及一種橋梁靜載試驗裝置，尤其是指一種大跨度簡支箱梁靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺。

背景技術(shù)：

zl98248613.8號專利文獻公開了一種預制預應(yīng)力混凝土簡支梁用靜載試驗裝置，利用萬能桿件拼裝桁梁抵抗試驗荷載，從而實現(xiàn)在施工現(xiàn)場對預應(yīng)力混凝土簡支梁進行靜載試驗。但是該裝置具有以下缺點：

1、其反力架是由萬能桿件桁架梁構(gòu)成，因桿件及節(jié)點板種類繁多、拼裝、拆卸復雜，成本高昂。

2、萬能桿件桁梁張拉，因在桿件節(jié)點生成張拉錨固點構(gòu)造復雜，施作受限，且節(jié)點設(shè)計為剛性節(jié)點，實際可能存在鉸接點，故桁梁張拉壓縮變形量大、反拱變形大，截面抗彎能力與張拉預應(yīng)力大小難以恰當控制。又因反拱變形大，千斤頂橫梁隨之傾斜而不能保持水平，試驗時極易造成千斤頂滑出。

3、僅適用于t梁，若擴展延伸用于箱梁靜載試驗，則需增設(shè)上、下橫梁。由于下橫梁位于支座下面，致使豎拉桿需要穿過橋面板的鉆孔才能與上橫梁聯(lián)結(jié)，鉆孔困難且對梁體造成破壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對上述缺陷，提供一種高剛度、少耗材、低成本、結(jié)構(gòu)簡單、組裝方便，并且不需橋面板鉆孔的、適應(yīng)于各種梁型、各種跨度的預應(yīng)力混凝土簡支梁靜載試驗臺。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種橋梁靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺，包括試驗梁、千斤頂、反力梁、上橫梁、豎拉桿、支座墩、杠桿梁及地面反力墩，所述反力梁位于試驗梁上方，千斤頂位于反力梁和試驗梁之間，反力梁兩端設(shè)有上橫梁，上橫梁兩端設(shè)有豎拉桿，豎拉桿一端和上橫梁連接，另端與杠桿梁后端部連接。杠桿梁通過銷軸聯(lián)結(jié)穿過支座墩，杠桿梁前端與地面反力墩接觸提供試驗反力。試驗加載力的傳遞路徑為：試驗荷載——反力梁——上橫梁——豎拉桿——支座墩及杠桿梁——地面反力墩，實現(xiàn)試驗梁的試驗荷載與試驗臺的反力組成的閉合力系自平衡。

所述反力梁由預應(yīng)力鋼管混凝土矩形梁與鋼管預應(yīng)力拱架構(gòu)成的組合梁，節(jié)段拼裝法蘭盤聯(lián)結(jié)后對矩形梁底部和拱架先、后實施預應(yīng)力張拉，構(gòu)成整體預應(yīng)力反力梁。由預應(yīng)力矩形梁和預應(yīng)力拱架組成的反力梁，充分發(fā)揮了混凝土抗壓及鋼絞線抗拉的材料特性。對矩形梁張拉使各段聯(lián)為整體，并增大矩形梁下翼緣抗拉強度；利用適度的預應(yīng)力拱架張拉，抵消預應(yīng)力矩形梁張拉產(chǎn)生的上拱度，最終形成反力梁設(shè)計預設(shè)向下的適度反拱，巧妙地提高了反力梁的抗彎截面矩量，大量節(jié)省材料。預應(yīng)力反力梁為本發(fā)明的技術(shù)核心，預應(yīng)力拱架張拉是本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新點。

所述反力梁為預應(yīng)力鋼管混凝土梁。

所述反力梁為預應(yīng)力混凝土梁與鋼梁組合梁。

所述反力梁為預應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)梁。

所述反力梁的數(shù)量，當試驗梁為t型梁時，反力梁為1組；當試驗梁為箱型梁時，反力梁為2組，且2組反力梁之間設(shè)置多根橫拉桿，防止反力梁傾覆變形。

所述反力梁為節(jié)段式拼裝，矩形梁及拱架的節(jié)段數(shù)量及每節(jié)長度，據(jù)不同試驗梁跨度相應(yīng)確定。節(jié)段拼裝，適于運輸，各段以法蘭盤聯(lián)結(jié)后進行預應(yīng)力張拉，組成反力梁整體。

所述的支座墩與杠桿梁為銷軸聯(lián)結(jié)，杠桿梁繞銷軸微量轉(zhuǎn)動，支座墩為杠桿支點，其上的橋梁支座只承受垂向力，不受杠桿梁轉(zhuǎn)動影響。杠桿梁前端抵觸在地面反力墩上，平衡豎拉桿傳遞過來的試驗荷載。

所述的反力梁長于試驗梁，從而實現(xiàn)豎拉桿位于梁體端面，豎拉桿上端與上橫梁連接，下端與杠桿梁連接，避免從橋面板穿過而致使橋面板鉆孔。

所述的杠桿梁的形狀，當試驗梁為箱型梁時，杠桿梁為矩形；當試驗梁為t型梁時，杠桿梁為t形。

所述試驗臺適用于各種梁型，包括箱梁及t梁。當試驗梁為t型梁時，上橫梁長度略大于反力梁寬度，使豎拉桿設(shè)在反力梁兩側(cè)，杠桿梁為t型，豎拉桿上端與上橫梁聯(lián)結(jié)，下端與t型杠桿梁聯(lián)結(jié)。t型杠桿梁與支座墩銷軸聯(lián)結(jié)，t型杠桿梁從支座墩穿過，前端與地面反力墩抵觸。與箱梁用試驗臺相較，支座墩及銷軸形狀、結(jié)構(gòu)均不變，僅數(shù)量減半。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺用于箱梁的結(jié)構(gòu)立體圖。

圖2是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺用于箱梁的主視圖。

圖3是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺用于箱梁的側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺用于箱梁的支座墩及杠桿梁圖。

圖5是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺的用于t梁的結(jié)構(gòu)立體圖。

圖6是本發(fā)明所述靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺用于t梁的側(cè)視圖。

其中：1.試驗梁；2.千斤頂；3.反力梁；4.上橫梁；5.豎拉桿；6.支座墩；7.杠桿梁；8、地面反力墩。

具體實施方式

如圖1～圖6所示，本發(fā)明所述的靜載試驗用預應(yīng)力鋼管混凝土自平衡式靜載試驗臺，包括試驗梁1、千斤頂2、反力梁3、上橫梁4、豎拉桿5、支座墩6、杠桿梁7、地面反力墩8。千斤頂2位于試驗梁1和反力梁3之間，反力梁3位于試驗梁1上面，反力梁3兩端設(shè)有上橫梁4，上橫梁4兩端設(shè)有豎拉桿5，豎拉桿5一端和上橫梁4連接，另端與杠桿梁7后端部連接，杠桿梁7穿入支座墩6，且與支座墩6為銷軸聯(lián)結(jié)，杠桿梁7的前端部與地面反力墩8相抵觸。試驗加載力的傳遞路徑為：試驗千斤頂2——反力梁3——上橫梁4——豎拉桿5——支座墩6及杠桿梁7——地面反力墩8，實現(xiàn)試驗梁的試驗荷載與試驗臺的反力組成的閉合力系自平衡。

上述技術(shù)方案采用閉合力系自平衡原理，即作用于試驗梁上的千斤頂2的加載作用力與靜載試驗臺反作用力在同一閉合力系中自我平衡。

本實施例所述的反力梁3采用預應(yīng)力矩形梁與鋼管預應(yīng)力拱架的組合梁提供試驗荷載反力。預應(yīng)力反力梁3是本試驗臺的核心技術(shù)。反力梁3為節(jié)段式拼裝組成，適于運輸，各段以法蘭盤聯(lián)結(jié)后采用鋼絞線進行預應(yīng)力張拉。節(jié)段數(shù)量及每節(jié)長度，據(jù)不同試驗梁跨度相應(yīng)確定，以適用于橋梁的各種不同標準跨度。

本實施例所述的反力梁3，當試驗梁1為箱型梁時為2組，當試驗梁1為t型梁時為1組。

本實施例所述的上橫梁4，當試驗梁1為箱型梁時，其長度與2組反力梁安裝后總寬度相同；當試驗梁1為t型梁時，其長度比矩形梁寬度略寬，以便安轉(zhuǎn)豎拉桿5。

本實施例所述的豎拉桿5，由多根大直徑精軋螺旋鋼筋組成，其排布應(yīng)使每根精軋螺旋鋼筋承受相同的拉力。即上橫梁4上的每根精軋螺旋鋼筋為沿試驗梁1的縱向一字排列，杠桿梁7上的每根精軋螺旋鋼筋為沿試驗梁1的橫向一字排列。在豎拉桿5的長度中間，使用90°轉(zhuǎn)換器連接。

本實施例所述的杠桿梁7，當試驗梁1為箱型梁時為矩形，當試驗梁1為t型梁時為t形。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種橋梁靜載試驗裝置，尤其是指一種大跨度簡支梁預應(yīng)力自平衡式靜載試驗臺，包括試驗梁、千斤頂、反力梁、上橫梁、豎拉桿、支座墩、杠桿梁和地面反力墩。所述反力梁位于試驗梁上方，千斤頂位于反力梁和試驗梁之間，上橫梁位于反力梁兩端部之上；上橫梁兩端設(shè)有豎拉桿，豎拉桿下端與杠桿梁后端部聯(lián)結(jié)，杠桿梁通過銷軸聯(lián)結(jié)穿過支座墩，杠桿梁前端與地面反力墩接觸提供試驗反力。反力梁采用節(jié)段拼裝式預應(yīng)力結(jié)構(gòu)，可大量節(jié)省材料。且免于橋面板鉆孔穿過豎拉桿進行試驗。本試驗臺結(jié)構(gòu)科學、經(jīng)濟適用，便于現(xiàn)場制梁的搬遷轉(zhuǎn)場，根除了目前40m梁采用的基坑混凝土重反力式試驗臺座的炸毀復耕問題，適用于各種跨度、梁型的靜載試驗。

技術(shù)研發(fā)人員：孫金更;姜會增;張彩亮;周兆春
受保護的技術(shù)使用者：北京華橫新技術(shù)開發(fā)公司;北京國鐵橋梁技術(shù)咨詢有限公司;北京中鐵房山橋梁有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.11.10