一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)由雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P停苿?dòng)荷載系統(tǒng),數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)三部分共同組成。雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P桶ㄖ髁?,主塔,主纜,吊索,支座和基座。吊索通過(guò)調(diào)節(jié)螺母與主梁連接,主梁下部通過(guò)螺栓與配重連接,主纜錨固位置安裝調(diào)整主纜長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)螺母。移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括車(chē)輛模型和砝碼,并根據(jù)車(chē)輛型號(hào)和載重等級(jí)對(duì)車(chē)輛模型進(jìn)行分級(jí)和細(xì)化。本模型試驗(yàn)系統(tǒng)含三大測(cè)試系統(tǒng),包括索力、位移和加速度測(cè)試系統(tǒng)。隨著近年來(lái)我國(guó)大跨度懸索橋的不斷興建,該新型裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)必定會(huì)給廣大橋梁工程科研與技術(shù)人員提供諸多便利,因此具有廣泛的工程應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),適用于橋梁試驗(yàn)科學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]懸索橋結(jié)構(gòu)主要包括主纜,吊索,橋塔,錨碇及加勁梁,和其他橋型相比其受力明確,具有跨徑越大,材料消耗越少造價(jià)越低的優(yōu)點(diǎn)。在跨度在千米以上的橋型中,跨越能力強(qiáng),輕盈美觀的懸索橋已越來(lái)越成為大跨度橋梁的首選橋型。但大跨度懸索橋構(gòu)造復(fù)雜,其非線性特性以及局部應(yīng)力問(wèn)題較為明顯,需要通過(guò)模型試驗(yàn)來(lái)分析其施工和運(yùn)營(yíng)階段的各種力學(xué)特性,驗(yàn)證理論分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果。因此,縮尺模型試驗(yàn)在大跨度懸索橋全壽命期的設(shè)計(jì)和研究中起著重要作用。
[0003]作為復(fù)雜橋跨結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)及安全性能的重要研究手段之一,橋梁結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)備受橋梁工程和實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外同行所關(guān)注。國(guó)外在這方面起步比較早,如1755年,德國(guó)工程師格萊伯曼為了在萊茵河上修建木橋,進(jìn)行了橋梁模型試驗(yàn)以驗(yàn)證其可靠性。2001年,Garevsk1.MA等人對(duì)Jindo Bridge斜拉橋做了小幾何縮尺的動(dòng)力模型試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)模型試驗(yàn)雖然起步較晚,但發(fā)展很快,有關(guān)橋梁模型試驗(yàn)的也非常多。
[0004]國(guó)內(nèi)外同行已針對(duì)不同的懸索橋類(lèi)型,根據(jù)具體的試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的模型試驗(yàn)系統(tǒng),如中南大學(xué)宋旭明等設(shè)計(jì)了三叉磯湘江大橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),并分別進(jìn)行了施工和成橋階段的測(cè)試。該模型主梁為鋼箱梁,橋塔為鋼結(jié)構(gòu),主纜及吊索均采用鋼絲繩,主梁,主纜,吊索上分別設(shè)置了相應(yīng)的應(yīng)變及變形測(cè)點(diǎn);長(zhǎng)沙理工大學(xué)馮劍等設(shè)計(jì)了矮寨特大雙塔地錨式懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),主要包括懸索橋試驗(yàn)?zāi)P秃蛿?shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng),該模型主纜通過(guò)鋼支架和抗水平力粧錨固,并在吊索和主纜上粘貼電阻應(yīng)變片以進(jìn)行索力測(cè)試;大連理工大學(xué)鐘慧等設(shè)計(jì)了大連星海灣雙塔地錨式懸索橋的模型試驗(yàn)系統(tǒng),并成功進(jìn)行了該橋的靜動(dòng)力試驗(yàn),該模型主梁的配重分上下桁兩層加載,主梁和主纜的位移采用全站儀結(jié)合卷尺進(jìn)行測(cè)量,并專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了一個(gè)錨碇;同濟(jì)大學(xué)李建中等設(shè)計(jì)了泰州長(zhǎng)江三塔地錨式懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),該模型加勁梁采用封閉式扁平鋼箱梁,主纜錨固在錨碇支架上。上述試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)于成功指導(dǎo)大橋的設(shè)計(jì)與施工等都曾發(fā)揮了重要作用,取得了很多具有參考價(jià)值的研究成果,但目前懸索橋全橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)的研究尚存在一些不足之處:
[0005]現(xiàn)有地錨式懸索橋結(jié)構(gòu)模型如何合理的實(shí)現(xiàn)主纜的地錨尚存在難度。一般情況下是設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的錨碇裝置或錨固在橋梁實(shí)驗(yàn)室的地槽里面,這種構(gòu)造會(huì)使得模型不方便搬移。尤其當(dāng)模型的主纜錨固在地槽里面時(shí),此時(shí)主纜的線形和吊桿索力將難以調(diào)節(jié),這必定會(huì)降低模型的適應(yīng)性,并進(jìn)一步影響懸索橋模型動(dòng)靜力試驗(yàn)結(jié)果的精度。
[0006]無(wú)論是用于風(fēng)洞和振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),還是用于靜力試驗(yàn)分析的現(xiàn)有懸索橋縮尺模型,大都為非裝配式整體結(jié)構(gòu)。這種模型不僅拆卸和搬運(yùn)移動(dòng)困難,且試驗(yàn)完成后,模型通常只能廢棄,不能實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)利用,因而不符合節(jié)能環(huán)保的發(fā)展潮流。
[0007]現(xiàn)有模型試驗(yàn)系統(tǒng)中的車(chē)輛模型只能簡(jiǎn)單改變配重和移動(dòng)速度,沒(méi)有進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì),即未將車(chē)輛模型進(jìn)行細(xì)化和分類(lèi),因而會(huì)影響移動(dòng)荷載和車(chē)橋耦合作用試驗(yàn)的精度。主梁未設(shè)置配重或配重方式操作較復(fù)雜,導(dǎo)致現(xiàn)有模型很難通過(guò)主梁配重的調(diào)整來(lái)精確反映出實(shí)橋的質(zhì)量系統(tǒng),因而影響到模型試驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和適用性。
[0008]可見(jiàn),通過(guò)懸索橋結(jié)構(gòu)縮尺模型試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)其全壽命期的分析方法和設(shè)計(jì)理論進(jìn)行驗(yàn)證研究,對(duì)于懸索橋的設(shè)計(jì)施工以及分析理論的發(fā)展具有非常重要的意義。然而,現(xiàn)有懸索橋全橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)存在諸多不足之處,因此需要對(duì)現(xiàn)有模型試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新,以更好地服務(wù)于未來(lái)大跨度橋梁的建設(shè)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]技術(shù)問(wèn)題::本發(fā)明的目的就是為了克服上述技術(shù)的不足,提供一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,方便拆卸組建和搬運(yùn)移動(dòng),不僅可以進(jìn)行地錨式懸索橋結(jié)構(gòu)的靜、動(dòng)力試驗(yàn),還可有效地模擬懸索橋的各種損傷形式,對(duì)懸索橋結(jié)構(gòu)全壽命期的分析方法和設(shè)計(jì)理論進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證研究。
[0010]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明提供一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P?,移?dòng)荷載系統(tǒng),數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng);
[0011 ]所述雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P桶ㄖ髁海魉?,主纜,吊索,支座和基座;所述主纜錨固在基座兩端,主纜由主塔懸掛支撐,呈拋物線狀;所述主梁與所述主塔連接處設(shè)置支座,主梁與吊索相連,吊索上端與主纜連接,主梁通過(guò)吊索懸空吊置;
[0012]所述主梁采用雙主梁形式,由分節(jié)設(shè)置的橋面板,縱向雙主梁及橫向連系梁拼裝而成;所述橋面板與橫向連系梁用螺栓連接,所述縱向雙主梁與橫梁用螺栓連接;
[0013]所述吊索頂端與主纜采用壓制索節(jié)相連接,所述吊索底端與主梁通過(guò)角度調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)螺母和連接螺栓連接,所述調(diào)節(jié)螺母內(nèi)安裝連接螺栓,所述連接螺栓上端連接于吊索底端;
[0014]所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括由無(wú)線遙控裝置控制的車(chē)輛模型,所述砝碼固定在車(chē)輛模型上;
[0015]所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)中的車(chē)輛模型放置于鋪設(shè)軌道的分節(jié)設(shè)置的橋面板上;
[0016]所述數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng);
[0017]所述索力測(cè)試系統(tǒng)中的光纖光柵傳感器焊接在主纜和需要測(cè)試索力的吊索的鋼片上;
[0018]所述索力測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在主纜上的鋼片,所述鋼片表面焊接光纖光柵傳感器,寬帶光源接收光纖光柵傳感器傳輸?shù)墓庠葱盘?hào)并將信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行處理,信號(hào)調(diào)制解調(diào)器將處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給電腦;
[0019]所述位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在主梁和主纜上的電子位移計(jì)和百分表,具體位置根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求布置;
[0020]所述加速度測(cè)試系統(tǒng)中的無(wú)線加速度傳感器安裝在主梁、主塔及吊索的測(cè)點(diǎn)位置;
[0021]所述加速度測(cè)試系統(tǒng)包括無(wú)線加速度傳感器和無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備,無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備將測(cè)得數(shù)據(jù)接收并存儲(chǔ)于電腦中。
[0022]優(yōu)選的,主纜錨固于基座兩端,主塔底部通過(guò)連接板與基座連接,主塔頂部設(shè)有索鞍。
[0023]優(yōu)選的,所述主梁下部通過(guò)螺栓連接有配重,配重的重量是可調(diào)節(jié)的。
[0024]優(yōu)選的,雙主梁的橫向間距和主梁高度根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0025]優(yōu)選的,所述車(chē)輛模型根據(jù)不同車(chē)輛型號(hào)和載重等級(jí)進(jìn)行細(xì)化;在橋面板上鋪設(shè)軌道以確保車(chē)輛模型沿著任一確定方向前行。
[0026]優(yōu)選的,利用半導(dǎo)體壓力傳感器測(cè)量吊索索力及利用光纖光柵法測(cè)量主纜索力。
[0027]有益效果:本發(fā)明的懸索橋試驗(yàn)?zāi)P拖到y(tǒng)拆卸組裝及搬運(yùn)方便,且該模型不需要制作結(jié)構(gòu)復(fù)雜的錨碇,場(chǎng)地適應(yīng)性強(qiáng)。由于主梁和主纜的線形可調(diào),使得模型能準(zhǔn)確模擬不同矢跨比的懸索橋。該試驗(yàn)?zāi)P拖到y(tǒng)既能完成懸索橋的靜動(dòng)力性能試驗(yàn),又可有效模擬懸索橋的各種損傷。同時(shí),該系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際懸索橋結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)需求來(lái)調(diào)整主梁配重。此外,該系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了不同型號(hào)和載重等級(jí)的車(chē)輛模型來(lái)模擬橋面移動(dòng)荷載,并可通過(guò)鋪設(shè)軌道以確保車(chē)輛模型沿著任一確定方向前行。該系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可便捷地測(cè)試出模型各主要構(gòu)件的靜動(dòng)力響應(yīng)。隨著未來(lái)懸索橋的不斷興建,該新型裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)必將給廣大橋梁工程師及設(shè)計(jì)研究人員提供諸多便利,因此具有廣泛的工程應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的雙塔地錨式懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖2是本發(fā)明所提供主塔的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0030]圖3是本發(fā)明所提供的主梁節(jié)段平面布置示意圖;
[0031 ]圖4是本發(fā)明提供的的主梁橫截面示意圖;
[0032]圖5是本發(fā)明提供的主纜錨固段的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033]圖6是本發(fā)明提供的主纜橫截面示意圖;
[0034]圖7a是本發(fā)明提供的索力數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)示意圖;
[0035]圖7b是本發(fā)明提供的索力測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036]圖8是本發(fā)明提供的吊索結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖9a是本發(fā)明提供的移動(dòng)荷載示意圖;
[0038]圖9b是本發(fā)明提供的無(wú)線遙控裝置的示意圖。
[0039]圖中:1.主纜,2.主梁,3.主塔;4.吊索,5.基座,6.索鞍,7.基座連接板,8.支座,9.橋面板,10.縱向雙主梁,11.配重,12.橫向連系梁,13.連接螺栓,14.鋼片,15.錨固螺栓,16.角度調(diào)節(jié)片,17.調(diào)節(jié)螺母,18.電腦,19.信號(hào)調(diào)制解調(diào)器,20.光纖光柵傳感器,21.寬帶光源,22.壓制索節(jié),23.半導(dǎo)體壓力傳感器,24.砝碼,25.車(chē)輛模型,26.無(wú)線遙控裝置
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0041]本發(fā)明公開(kāi)了一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P?,移?dòng)荷載系統(tǒng),數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)。
[0042]所述雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P桶ㄖ髁?,主塔3,主纜I,吊索4,支座8和基座5;所述主纜I錨固在基座5兩端,主纜I由主塔3懸掛支撐,呈拋物線狀;所述主梁2與所述主塔3連接處設(shè)置支座8,主梁2與吊索4相連,吊索4上端與主纜I連接,主梁2通過(guò)吊索4懸空吊置;
[0043]所述主梁2采用雙主梁形式,由分節(jié)設(shè)置的橋面板9,縱向雙主梁10及橫向連系梁12拼裝而成;所述橋面板9與橫向連系梁12用螺栓連接,所述縱向雙主梁10與橫梁12用螺栓連接;
[0044]所述吊索4頂端與主纜I采用壓制索節(jié)22相連接,所述吊索4底端與主梁2通過(guò)角度調(diào)節(jié)片16、調(diào)節(jié)螺母17和連接螺栓13連接,所述調(diào)節(jié)螺母17內(nèi)安裝連接螺栓13,所述連接螺栓13上端連接于吊索4底端;
[0045]所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括由無(wú)線遙控裝置控制的車(chē)輛模型25和不同質(zhì)量的砝碼24,所述砝碼24固定在車(chē)輛模型25上;
[0046]所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)中的車(chē)輛模型25放置于鋪設(shè)軌道的分節(jié)設(shè)置的橋面板9上;
[0047]所述數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng);
[0048]所述索力測(cè)試系統(tǒng)中的光纖光柵傳感器20焊接在主纜I和需要測(cè)試索力的吊索4的鋼片上;
[0049]所述索力測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在主纜I上的鋼片14,所述鋼片14表面焊接光纖光柵傳感器20,寬帶光源21接收光纖光柵傳感器20傳輸?shù)墓庠葱盘?hào)并將信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)制解調(diào)器19進(jìn)行處理,信號(hào)調(diào)制解調(diào)器19將處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給電腦18;
[0050]所述位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在主梁2和主纜I上的電子位移計(jì)和百分表,具體位置根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求布置;
[0051]所述加速度測(cè)試系統(tǒng)中的無(wú)線加速度傳感器安裝在主梁2、主塔3及吊索4的測(cè)點(diǎn)位置;
[0052]所述加速度測(cè)試系統(tǒng)包括無(wú)線加速度傳感器和無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備,無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備將測(cè)得數(shù)據(jù)接收并存儲(chǔ)于電腦18中。
[0053]主纜I錨固于基座5兩端,主塔3底部通過(guò)連接板7與基座5連接,主塔3頂部設(shè)有索鞍6 ο
[0054]所述主梁下部通過(guò)螺栓連接有配重11,配重11的重量是可調(diào)節(jié)的。
[0055]雙主梁2的橫向間距和主梁高度根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0056]所述車(chē)輛模型25根據(jù)不同車(chē)輛型號(hào)和載重等級(jí)進(jìn)行細(xì)化;在橋面板上鋪設(shè)軌道以確保車(chē)輛模型沿著任一確定方向前行。
[0057]利用半導(dǎo)體壓力傳感器測(cè)量吊索索力及利用光纖光柵法測(cè)量主纜索力。
[0058]如圖1和圖2所示,雙塔地錨懸索橋模型由主纜I,主梁2,主塔3,吊索4,基座5,索鞍6,主塔3與基座5之間的連接板7,支座8共同組成。主梁2上連接吊索4,吊索4上端與主纜I連接,主梁2通過(guò)吊索4懸空吊置,吊索4將主梁2上的動(dòng),靜荷載傳遞給主纜I,主纜I錨固在基座5兩端,主纜I由主塔3懸掛支撐呈拋物線狀;基座5采用混凝土澆筑而成,吊索4頂端與主纜I采用壓制索節(jié)21相連接,吊索4底端與主梁2通過(guò)角度調(diào)節(jié)片16、調(diào)節(jié)螺母17和連接螺栓13連接,調(diào)節(jié)螺母17內(nèi)安裝連接螺栓13,連接螺栓13上端與吊索4底端連接。
[0059]如圖2所示,主塔3呈花瓶形,采用H型鋼焊接和螺栓連接而成。主梁2與主塔3連接處設(shè)置支座,主塔3底部通過(guò)基座連接板7與基座5相連并用地錨螺栓固定。主塔3頂部設(shè)置索鞍6,以限制主纜I的橫向位移。
[0060]如圖3和圖4所示,主梁2由縱向雙主梁10和橫向連系梁12組成,通過(guò)螺栓連接。橫向連系梁12中間通過(guò)螺栓與配重11連接,配重11的重量可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行調(diào)整,主梁2的上部鋪裝橋面板9,主梁2與橋面板9之間通過(guò)螺栓連接。
[0061]如圖5所示,主纜I底部與基座5通過(guò)錨固螺栓15、角度調(diào)節(jié)片16和調(diào)節(jié)螺母17連接。角度調(diào)節(jié)片16通過(guò)錨固螺栓15固定于基座5的底部,角度調(diào)節(jié)片16上固定連接調(diào)節(jié)螺母17,調(diào)節(jié)螺母17內(nèi)安裝錨固螺栓15,錨固螺栓15上部連接于主纜I底端。因此,調(diào)節(jié)螺母17和錨固螺栓15能夠調(diào)節(jié)主纜I的松緊程度。通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母17可以使調(diào)節(jié)螺母沿著錨固螺栓15上下移動(dòng),進(jìn)而調(diào)節(jié)主纜的長(zhǎng)度,角度調(diào)節(jié)片16能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)錨固螺栓15傾角的調(diào)節(jié)。
[0062]如圖6所示,主纜采用高強(qiáng)鋼絲繩,通過(guò)將多根鋼絲繩擰在一起形成主纜,同時(shí)在主纜的外部安裝防護(hù)套管以防止銹蝕等的發(fā)生。
[0063]如圖7a和圖7b所示,索力數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)由鋼片14,信號(hào)調(diào)制解調(diào)器19,光纖光柵傳感器20,寬帶光源21和電腦18共同組成。鋼片14設(shè)置在主纜I上,其兩端均和主纜I相連,鋼片14表面焊接光纖光柵傳感器20,寬帶光源21接收光纖光柵傳感器20傳輸?shù)墓庠葱盘?hào)并將信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)制解調(diào)器19處理,信號(hào)調(diào)制解調(diào)器19將處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給電腦18。位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在主梁2和主纜I上的電子位移計(jì)和百分表,需根據(jù)試驗(yàn)要求布設(shè)。加速度測(cè)試系統(tǒng)包括無(wú)線傳感器和無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備,其中無(wú)線傳感器安裝在主梁2、主塔3及吊索4的測(cè)點(diǎn)位置,無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備將測(cè)得數(shù)據(jù)接收并存儲(chǔ)于電腦18中。
[0064]如圖8所示,吊索4與主纜I通過(guò)壓制索節(jié)連接,吊索4底部與主梁2通過(guò)連接螺栓13、角度調(diào)節(jié)片16和調(diào)節(jié)螺母17連接。角度調(diào)節(jié)片16通過(guò)連接螺栓13固定于主梁2的底部,角度調(diào)節(jié)片16與調(diào)節(jié)螺母17固定連接,調(diào)節(jié)螺母17內(nèi)安裝連接螺栓13,連接螺栓13上部連接于吊索4底端,在吊索4上安裝半導(dǎo)體壓力傳感器23用來(lái)測(cè)試吊索力。
[0065]如圖9a和圖9b所示,移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括砝碼24、車(chē)輛模型25和無(wú)線遙控裝置26。砝碼24固定在車(chē)輛模型25上,車(chē)輛模型根據(jù)車(chē)輛型號(hào)和載重等級(jí)進(jìn)行細(xì)化。砝碼24的重量可根據(jù)實(shí)際需要增減,車(chē)輛模型25用來(lái)模擬橋面移動(dòng)荷載,車(chē)輛模型的行駛速度由無(wú)線遙控裝置26控制。另外,可通過(guò)在橋面板上鋪設(shè)軌道以確保車(chē)輛模型沿著任一確定方向前行,以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋上車(chē)輛的重量和運(yùn)行線路的真實(shí)模擬。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:該系統(tǒng)包括雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P?,移?dòng)荷載系統(tǒng),數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng); 所述雙塔地錨式懸索橋試驗(yàn)?zāi)P桶ㄖ髁?2),主塔(3),主纜(I),吊索(4),支座(8)和基座(5);所述主纜(I)錨固在基座(5)兩端,主纜(I)由主塔(3)懸掛支撐,呈拋物線狀;所述主梁(2)與所述主塔(3)連接處設(shè)置支座(8),主梁(2)與吊索(4)相連,吊索(4)上端與主纜(I)連接,主梁(2)通過(guò)吊索(4)懸空吊置; 所述主梁(2)采用雙主梁形式,由分節(jié)設(shè)置的橋面板(9),縱向雙主梁(10)及橫向連系梁(12)拼裝而成;所述橋面板(9)與橫向連系梁(12)用螺栓連接,所述縱向雙主梁(10)與橫梁(12)用螺栓連接; 所述吊索(4)頂端與主纜(I)采用壓制索節(jié)(22)相連接,所述吊索(4)底端與主梁(2)通過(guò)角度調(diào)節(jié)片(16)、調(diào)節(jié)螺母(17)和連接螺栓(13)連接,所述調(diào)節(jié)螺母(17)內(nèi)安裝連接螺栓(13),所述連接螺栓(13)上端連接于吊索(4)底端; 所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括由無(wú)線遙控裝置控制的車(chē)輛模型(25)和砝碼(24),所述砝碼(24)固定在車(chē)輛模型(25)上; 所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)中的車(chē)輛模型(25)放置于鋪設(shè)軌道的分節(jié)設(shè)置的橋面板(9)上; 所述數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng); 所述索力測(cè)試系統(tǒng)中的光纖光柵傳感器(20)焊接在主纜(I)和需要測(cè)試索力的吊索(4)的鋼片上; 所述索力測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在主纜(I)上的鋼片(14),所述鋼片(14)表面焊接光纖光柵傳感器(20),寬帶光源(21)接收光纖光柵傳感器(20)傳輸?shù)墓庠葱盘?hào)并將信號(hào)通過(guò)信號(hào)調(diào)制解調(diào)器(19)進(jìn)行處理,信號(hào)調(diào)制解調(diào)器(19)將處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)傳送給電腦(18); 所述位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在主梁(2)和主纜(I)上的電子位移計(jì)和百分表,具體位置根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求布置; 所述加速度測(cè)試系統(tǒng)中的無(wú)線加速度傳感器安裝在主梁(2)、主塔(3)及吊索(4)的測(cè)點(diǎn)位置; 所述加速度測(cè)試系統(tǒng)包括無(wú)線加速度傳感器和無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備,無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備將測(cè)得數(shù)據(jù)接收并存儲(chǔ)于電腦(18)中。2.根據(jù)權(quán)利I所述的裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,主纜(I)錨固于基座(5)兩端,主塔(3)底部通過(guò)連接板(7)與基座(5)連接,主塔(3)頂部設(shè)有索鞍(6)。3.根據(jù)權(quán)利I所述的裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述主梁下部通過(guò)螺栓連接有配重(11 ),配重(11)的重量是可調(diào)節(jié)的。4.根據(jù)權(quán)利I所述的裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,雙主梁(2)的橫向間距和主梁高度根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利I所述的裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,所述車(chē)輛模型(25)根據(jù)不同車(chē)輛型號(hào)和載重等級(jí)進(jìn)行細(xì)化;在橋面板上鋪設(shè)軌道以確保車(chē)輛模型沿著任一確定方向前行。6.根據(jù)權(quán)利I所述的裝配式雙塔地錨懸索橋模型試驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于,利用半導(dǎo)體壓力傳感器測(cè)量吊索索力及利用光纖光柵法測(cè)量主纜索力。
【文檔編號(hào)】G01M99/00GK105865821SQ201610334544
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】王浩, 解增援, 李?lèi)?ài)群
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)