一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于土木工程結(jié)構(gòu)的采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，該裝置包括橡膠囊單元層、鋼套箍環(huán)和傳力鋼架，所述的橡膠囊單元層設置在受載對象指定的加載面上，并在其外圍通過鋼套箍環(huán)固定成整體，每個橡膠囊內(nèi)部充有流體，并通過連通口或轉(zhuǎn)接管相互連通，在橡膠囊單元層的上方設有傳力鋼架。本實用新型中的均布荷載的加載裝置拆解和安裝方便高效，操作快捷簡單，組裝形式靈活多樣，可適用于不同加載面的要求；同時充有流體的橡膠囊單元具有一定的柔性，可以緊密貼合結(jié)構(gòu)加載面，保證了均布荷載的準確實現(xiàn)，確保了靜載式樣的精確性，保證土木工程結(jié)構(gòu)在靜載試驗過程中的安全。
【專利說明】
一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于靜載檢測設備領(lǐng)域，具體涉及一種用于土木工程結(jié)構(gòu)的采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土木結(jié)構(gòu)靜載試驗是將靜止的荷載作用在土木工程結(jié)構(gòu)上的指定位置，然后對結(jié)構(gòu)的靜力位移、靜力應變、裂縫等參量進行測試，從而對土木工程結(jié)構(gòu)在荷載作用下的工作性能及使用能力作出評價的一種荷載試驗。靜載試驗是土木工程結(jié)構(gòu)荷載試驗中使用最多、最常見的基本試驗。土木結(jié)構(gòu)靜載試驗，一般可以通過外物重力或其他類型的加載設備來實現(xiàn)。靜載試驗的加載過程是從零開始逐步遞增，一直到預定的荷載為止。靜載試驗是了解結(jié)構(gòu)特性的重要手段，不僅用它來直接解決結(jié)構(gòu)的靜力問題，就是在進行結(jié)構(gòu)動力試驗時，一般也要先進行靜載試驗，以測定與結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)。
[0003]在土木結(jié)構(gòu)靜載試驗中，很多情況下要求均布荷載，但是由于土木結(jié)構(gòu)外表面粗糙、外荷載難以精確控制，均布荷載往往難以實現(xiàn)。
[0004]因此，實現(xiàn)均布荷載是一個急需解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的問題是:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單高效、加載方便的均布加載，著重保障均布荷載準確施加的加載裝置。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，包括橡膠囊單元層、鋼套箍環(huán)和傳力鋼架，所述的橡膠囊單元層設置在受載對象指定的加載面上，并在其外圍通過鋼套箍環(huán)固定成整體，每個橡膠囊內(nèi)部充有流體，并通過連通口或轉(zhuǎn)接管相互連通，在橡膠囊單元層的上方設有傳力鋼架。
[0007]進一步，所述的橡膠囊單元層由多個橡膠囊單元排列組成，相鄰的兩個橡膠囊單元的間隔相同。
[0008]進一步，所述的橡膠囊單元尺寸為(10?500) X (10?100) X (10?500)cm。
[0009]進一步，所述的橡膠囊單元上的充流體口處裝有壓力傳感器，在進行均布加載過程中實現(xiàn)對其所受的內(nèi)壓進行監(jiān)控。
[00?0]進一步，所述的傳力鋼架與橡膠囊單元層緊密貼合，通過對傳力鋼架施加外荷載和橡膠囊單元層的傳力作用間接實現(xiàn)對受載結(jié)構(gòu)對象施加均布荷載。
[0011 ]進一步，所述的鋼套箍環(huán)由多個小段鋼板組裝而成，相鄰兩塊小段鋼板之間通過插銷連接。
[0012]進一步，所述的鋼套箍環(huán)采用的小段鋼板尺寸為:(0.2?1)X(10?100)X(10?500)cmο
[0013]進一步，所述的小段鋼板組裝之間采用插銷兩兩相接。
[0014]本實用新型產(chǎn)生的有益效果是:均布荷載的加載裝置拆解和安裝方便高效，操作快捷簡單，組裝形式靈活多樣，可適用于不同加載面的要求；同時充有流體的橡膠囊單元具有一定的柔性，可以緊密貼合結(jié)構(gòu)加載面，保證了均布荷載的準確實現(xiàn)，確保了靜載式樣的精確性，保證土木工程結(jié)構(gòu)在靜載試驗過程中的安全。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的剖面示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的俯視圖；
[0017]圖3為橡膠單元層組裝示意圖；
[0018]圖4為橡膠囊單元示意圖；
[0019]圖5為連通口活接示意圖；
[0020]圖6為密閉口接示意圖；
[0021]圖7為連通口轉(zhuǎn)接管及其活接示意圖；
[0022]圖8為鋼套箍環(huán)及其小段鋼板安裝示意圖；
[0023]圖9為本實用新型中一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0025]如圖1和圖2所示，一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，包括多個橡膠囊單元2組成的橡膠囊單元層、鋼套箍環(huán)4和傳力鋼架3組成的均布加載裝置。在一個均布加載過程中，根據(jù)需要在受載對象6指定加載面上將多個單層橡膠囊單元2排列安裝，形成單層橡膠囊單元層，并在其外圍通過鋼套箍環(huán)4固定成整體。在橡膠囊單元層的上方設有的傳力鋼架3用于施加外荷載I，橡膠囊單元層與受載對象6之間鋪設有麻布5，防止橡膠囊單元2被劃傷，產(chǎn)生漏液現(xiàn)象。
[0026]如圖3所示，橡膠囊單元層由多層橡膠囊單元2排列安裝而成，在橡膠囊單元層中，各個橡膠囊單元可通過連通口 8或轉(zhuǎn)接管7相互連通，末端的橡膠囊單元設置封閉口 9，保證在進行均布加載過程中其內(nèi)部充有流體的各個橡膠囊單元2所受的內(nèi)壓一致。
[0027]如圖4所示，每一個橡膠囊單元2內(nèi)部充有流體，橡膠囊單元2的兩端均設有連通口8，每一個連通口 8上均設有螺紋接口 12，其中一個連通口 8的螺紋接口 12后方設有螺母13。在橡膠囊單元的頂部的充流體口 10上裝有壓力傳感器11，在進行均布加載過程中實現(xiàn)對其所受的內(nèi)壓進行監(jiān)控。
[0028]如圖5所示，將橡膠囊單元兩端的螺紋接口12對齊并在其之間設置橡膠密閉圈14，之后通過密封螺母13進行活接，使各個橡膠囊單元所受的內(nèi)壓一致。
[0029]如圖6所示，在末尾處的橡膠囊單元2的連通口8上，采用封口蓋15對其進行密閉。
[0030]如圖7所示，當兩個相鄰的橡膠囊單元的連接口8相距較遠時，可以通過轉(zhuǎn)接管7進行連接。
[0031]如圖8所示，鋼套箍環(huán)4是由多各小段鋼板16組裝而成，鋼套箍環(huán)4采用的小段鋼板16尺寸為:(0.2?I) X (10?100) X (10?500)cm，小段鋼板16組裝時采用插銷17兩兩相接，可以靈活組裝、拆解和折疊。
[0032]以下為本實用新型的一種事實例:
[0033]如圖9所示，當對一橋梁進行單梁靜載試驗時，通過采用以跨中向左向右各4.5m均布載荷，布載總長為9m，橫橋向布載長度2.0m;采用的橡膠囊單元尺寸為100 X 100 X 30cm;鋼套箍環(huán)采用的小段鋼板尺寸為0.6X100X0.3cm;試驗為均布荷載，荷載集度為71.1kN/mD
[0034]其具體工作過程為:
[0035]第一步:整理加載面;對該單梁加載面進行整理，對一些突起的骨料進行磨平，并在對加載面上鋪上麻布，以免割傷上方橡膠囊單元。
[0036]第二步:布置橡膠單元;在鋪好麻布的加載面上布置橡膠單元，沿縱向每列布置9個，共2列，共計18個，各橡膠囊單元通過連通口兩兩相連，以保證各個橡膠囊單元內(nèi)部壓力一致，并向橡膠囊單元內(nèi)充入足量的流體。
[0037]第三步:檢查各個連通口、密閉口及壓力傳感器是否正常工作，對發(fā)現(xiàn)的問題及時處理。
[0038]第四步:安裝鋼套箍環(huán);共計需要22個，將各小段鋼板通過插栓兩兩相連，形成環(huán)狀，并在第二步中布置好的橡膠囊單元層外圍套箍牢固。
[0039]第五步:安裝傳力鋼架;在橡膠囊單元上部安裝傳力鋼架，并確定橡膠囊單元緊密接觸固定牢固。
[°04°]第六步:施加荷載;通過千斤頂和反力架給傳力鋼架施加外荷載，共計18個千斤頂，荷載集度為71.lkN/m，每個千斤頂提供35.55kN的外荷載。
[0041 ] 在該試驗荷載作用下，跨中最大彎矩為4241.81kN.!!!。本次試驗的荷載效率系數(shù)為4241.81/4176=1.015，滿足交通運輸部標準《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程KJTG/TJ21-2011)所規(guī)定的0.95-1.05的范圍要求。
【主權(quán)項】
1.一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:包括橡膠囊單元層、鋼套箍環(huán)和傳力鋼架，所述的橡膠囊單元層設置在受載對象指定的加載面上，并在其外圍通過鋼套箍環(huán)固定成整體，每個橡膠囊內(nèi)部充有流體，并通過連通口或轉(zhuǎn)接管相互連通，在橡膠囊單元層的上方設有傳力鋼架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的橡膠囊單元層由多個橡膠囊單元排列組成，相鄰的兩個橡膠囊單元的間隔相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的橡膠囊單元尺寸為(10?500) X (10?100) X (10?500)cmo4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的橡膠囊單元上的充流體口處裝有壓力傳感器，在進行均布加載過程中實現(xiàn)對其所受的內(nèi)壓進行監(jiān)控。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的傳力鋼架與橡膠囊單元層緊密貼合，通過對傳力鋼架施加外荷載和橡膠囊單元層的傳力作用間接實現(xiàn)對受載結(jié)構(gòu)對象施加均布荷載。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的鋼套箍環(huán)由多個小段鋼板組裝而成，相鄰兩塊小段鋼板之間通過插銷連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的鋼套箍環(huán)采用的小段鋼板尺寸為:(0.2?I) X (10?100) X (10?500)cm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種采用橡膠囊實現(xiàn)均布荷載的加載裝置，其特征在于:所述的小段鋼板組裝之間采用插銷兩兩相接。
【文檔編號】G01N3/02GK205506536SQ201620167243
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】李勝利, 鄭舜云, 武昊, 徐婷婷, 毋光明
【申請人】鄭州大學