本實(shí)用新型涉及一種測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置，屬于懸索管道橋的靜力三分力系數(shù)測(cè)試研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

懸索管道橋相比于公路懸索橋其主梁截面較窄，對(duì)風(fēng)荷載的作用非常敏感。目前在懸索管道橋的抗風(fēng)特性研究中，對(duì)懸索管道橋靜力特性和動(dòng)力特性的都很有必要。目前國內(nèi)外進(jìn)行橋梁靜力三分力系數(shù)試驗(yàn)研究時(shí)，通常需要設(shè)置一個(gè)剛度非常大的固定支架用來固定模型和測(cè)力天平。固定支架多架設(shè)在模型下方，由于要保證固定支架的剛度，通常固定支架的尺寸都設(shè)計(jì)的較大，這樣會(huì)嚴(yán)重影響到模型下部的氣流狀態(tài)，從而導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不能反應(yīng)真實(shí)情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決這一問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型根據(jù)懸索管道橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其主梁斷面中，管道占據(jù)了相當(dāng)大的比重，管道內(nèi)部中空，可以利用這部分空間來設(shè)置固定支架使得支架包裹在管道內(nèi)部而不會(huì)改變管道橋在風(fēng)場(chǎng)中的繞流特性。從而使得試驗(yàn)結(jié)果更加符合管道橋在風(fēng)場(chǎng)中的真實(shí)受力情況。本實(shí)用新型適用于懸索管道橋在風(fēng)洞中的靜力三分力系數(shù)測(cè)定試驗(yàn)，為懸索管道橋的抗風(fēng)設(shè)計(jì)提供有力的試驗(yàn)技術(shù)支撐。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置設(shè)于風(fēng)洞中，所述試驗(yàn)裝置包括：

管道橋節(jié)段模型，所述管道橋節(jié)段模型包括管道部分和橋部分，沿所述管道橋節(jié)段模型管道部分的中軸線將所述管道橋節(jié)段模型分為模型上部分和模型下部分；

固定支架，其包括一個(gè)橫梁和位于橫梁兩端的立柱，所述立柱的頂端連接所述橫梁，所述立柱的底端固定在地面上；

其中，所述橫梁穿過管道橋節(jié)段模型管道部分內(nèi)部，所述橫梁與所述模型下部分管道壁之間從上到下依次分別設(shè)有測(cè)力天平和找平墊塊。

進(jìn)一步的，所述模型上部分和模型下部分之間為可開合的。

進(jìn)一步的，所述固定支架的橫梁兩端分別設(shè)有兩個(gè)立柱，所述立柱的底端分別設(shè)有底板，所述底板設(shè)于地面上，用于固定所述固定支架。

進(jìn)一步的，所述找平墊塊由塑料粉末經(jīng)3D打印而成，且粘合在所述模型下部分管道壁內(nèi)的中心位置，粘合后所述找平墊塊保持水平。

進(jìn)一步的，管道橋節(jié)段模型內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)測(cè)力天平，且測(cè)力天平分別位于管道橋節(jié)段模型內(nèi)部?jī)啥?；所述測(cè)力天平的上下分別設(shè)有上墊片A和下墊片A，且所述下墊片A與找平墊塊連接，所述下墊片A與固定支架的橫梁連接。

進(jìn)一步的，所述橫梁上設(shè)有若干個(gè)螺紋孔，每四個(gè)螺紋孔為一組，呈四角布置。

進(jìn)一步的，所述找平墊塊、上墊片A和下墊片A、的橫截面均為正方形或矩形，且其四角分別設(shè)有螺紋孔；所述上墊片A的螺紋孔與所述橫梁的一組螺紋孔相對(duì)應(yīng)，所述下墊片A的螺紋孔與所述找平墊塊的螺紋孔相對(duì)應(yīng)；另外，所述上墊片A和下墊片A的中心處分別設(shè)有三個(gè)螺紋孔，用于固定所述測(cè)力天平。

進(jìn)一步的，為充分將管道橋節(jié)段模型固定在固定支架上，所述橫梁與所述模型下部分管道壁之間從上到下依次還分別設(shè)有固定墊塊和找平墊塊，所述固定墊塊沿管道橋節(jié)段模型的長(zhǎng)度方向布置有若干個(gè)，若干個(gè)固定墊塊布置在兩個(gè)測(cè)力天平之間或與兩個(gè)測(cè)力天平沿水平方向穿插布置。

進(jìn)一步的，所述固定墊塊包括上墊片B、下墊片B和上墊片B與下墊片B之間的連接塊，所述下墊片B與找平墊塊連接，所述下墊片B與固定支架的橫梁連接，所述連接塊與所述測(cè)力天平的高度一致。

進(jìn)一步的，所述上墊片B和下墊片B的橫截面均為正方形或矩形，且其四角分別設(shè)有螺紋孔；所述上墊片B的螺紋孔與所述橫梁的一組螺紋孔相對(duì)應(yīng)，所述下墊片B的螺紋孔與所述找平墊塊的螺紋孔相對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，風(fēng)洞中設(shè)置均勻風(fēng)場(chǎng)，在均勻風(fēng)場(chǎng)中設(shè)置有風(fēng)速儀。

進(jìn)一步的，所述上墊片A、下墊片A、上墊片B、下墊片B和連接塊均由鋼材加工而成，且所述上墊片B、下墊片B和連接塊通過焊接固定在一起。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型提供了一種測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置。將固定支架上的橫梁設(shè)置在懸索管道橋節(jié)段模型的管道之內(nèi)，避免了固定支架對(duì)懸索管道橋繞流特性的影響，使得懸索管道橋在風(fēng)場(chǎng)中靜力三分力系數(shù)的模擬精度得到了極大的提高，是懸索管道橋風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)的一次提升。本實(shí)用新型通過設(shè)置固定墊塊、連接墊片和找平墊塊等將固定支架的橫梁固定在懸索管道橋節(jié)段模型的管道之內(nèi)，使得試驗(yàn)得出的懸索管道橋的靜力三分力系數(shù)更加符合真實(shí)的情況，為懸索管道橋的工程設(shè)計(jì)提供有力的支撐。另外，本實(shí)用新型中各墊塊和墊片的設(shè)置以及連接比較簡(jiǎn)單，便于試驗(yàn)操作，能夠取得較好的效果。

附圖說明

圖1為實(shí)施例中所述測(cè)定懸索管道橋在均勻風(fēng)場(chǎng)中靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置；

圖2為本實(shí)用新型所述固定支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例中所述固定支架的橫梁的橫截面局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4實(shí)施例中單層懸索管道橋節(jié)段模型的模型下部分內(nèi)安裝有找平墊塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5A為所述上墊片A或下墊片A的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5B為所述上墊片B或下墊片B的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5C為所述安裝有上墊片A和下墊片A的測(cè)力天平縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5D為所述固定墊塊的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為實(shí)施例中單層懸索管道橋的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-橫梁，2-立柱，3-底板，4-模型上部分，5-模型下部分，6-找平墊塊。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

一種測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置設(shè)于風(fēng)洞中，風(fēng)洞中設(shè)置均勻風(fēng)場(chǎng)，在均勻風(fēng)場(chǎng)中設(shè)置有風(fēng)速儀，如圖1所示，所述試驗(yàn)裝置包括：

管道橋節(jié)段模型，所述管道橋節(jié)段模型包括管道部分和橋部分，其跨向長(zhǎng)度為2m，順風(fēng)向長(zhǎng)度為240mm，高97.1mm.如圖4所示，沿所述管道橋節(jié)段模型管道部分的中軸線將所述管道橋節(jié)段模型分為模型上部分4和模型下部分5；所述模型上部分4和模型下部分5之間為可開合的。

固定支架，如圖2所示，其包括一個(gè)橫梁1和位于橫梁1兩端的立柱2，所述立柱2的頂端連接所述橫梁1，所述立柱2的底端固定在地面上；優(yōu)選的，所述固定支架的橫梁1兩端分別設(shè)有兩個(gè)立柱2，所述立柱2的底端分別設(shè)有底板3，所述底板3設(shè)于地面上，用于固定所述固定支架。

其中，所述橫梁1穿過管道橋節(jié)段模型管道部分內(nèi)部，所述橫梁1與所述模型下部分5管道壁之間從上到下依次分別設(shè)有測(cè)力天平和找平墊塊6。如圖4所示，找平墊塊6沿所述模型下部分管道壁的中心位置設(shè)置。

如圖1所示，管道橋節(jié)段模型內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)測(cè)力天平，且測(cè)力天平分別位于管道橋節(jié)段模型內(nèi)部?jī)啥?。如圖5C所示，所述測(cè)力天平的上下分別設(shè)有上墊片A和下墊片A，且所述下墊片A與找平墊塊6連接，所述下墊片A與固定支架的橫梁1連接。

如圖3所示，所述橫梁1上設(shè)有若干個(gè)螺紋孔，每四個(gè)螺紋孔為一組，呈四角布置。

如圖5A所示，所述找平墊塊6、上墊片A和下墊片A、的橫截面均為正方形或矩形，且其四角分別設(shè)有螺紋孔；所述上墊片A的螺紋孔與所述橫梁1的一組螺紋孔相對(duì)應(yīng)，所述下墊片A的螺紋孔與所述找平墊塊6的螺紋孔相對(duì)應(yīng)；另外，所述上墊片A和下墊片A的中心處分別設(shè)有三個(gè)螺紋孔，用于固定所述測(cè)力天平。

優(yōu)選的，所述橫梁1與所述模型下部分5管道壁之間從上到下依次還分別設(shè)有固定墊塊和找平墊塊6，所述固定墊塊沿管道橋節(jié)段模型的長(zhǎng)度方向布置有若干個(gè)，若干個(gè)固定墊塊布置在兩個(gè)測(cè)力天平之間或與兩個(gè)測(cè)力天平沿水平方向穿插布置。

如圖5D所示，所述固定墊塊包括上墊片B、下墊片B和上墊片B與下墊片B之間的連接塊，所述下墊片B與找平墊塊6連接，所述下墊片B與固定支架的橫梁1連接，所述連接塊與所述測(cè)力天平的高度一致。

如圖5B所示，所述上墊片B和下墊片B的橫截面均為正方形或矩形，且其四角分別設(shè)有螺紋孔；所述上墊片B的螺紋孔與所述橫梁1的一組螺紋孔相對(duì)應(yīng)，所述下墊片B的螺紋孔與所述找平墊塊6的螺紋孔相對(duì)應(yīng)。

所述風(fēng)洞中設(shè)置均勻風(fēng)場(chǎng)，在均勻風(fēng)場(chǎng)中設(shè)置有風(fēng)速儀測(cè)定懸索管道橋靜力三分力系數(shù)。

本實(shí)用新型通過設(shè)置固定墊塊、連接墊片和找平墊塊等將固定支架的橫梁固定在懸索管道橋節(jié)段模型的管道之內(nèi)，使得試驗(yàn)得出的懸索管道橋的靜力三分力系數(shù)更加符合真實(shí)的情況，為懸索管道橋的工程設(shè)計(jì)提供有力的支撐。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。