CN106769564A - 一种拉索疲劳试验机 - Google Patents

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耿铁锁
王会利
王骞
黄才良
檀永刚
谭岩斌
姜涛
涂可瑜
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Abstract

本发明提供了一种拉索疲劳试验机，属于试验机领域，主要用于拉索结构的疲劳试验。拉索疲劳试验机包括结构系统、动力系统、测量与控制系统等各系统。结构系统包括钢筋混凝土框架、张拉端钢梁、锚固端钢梁、连接钢梁、连接件；动力系统包括两台作动器；测量与控制系统包括力传感器，位移传感器，测量及控制器。这种试验机既能进行单根大型拉索的大吨位疲劳试验，又可开展两根小型拉索的疲劳试验。这两根小型拉索的疲劳试验可同时进行而互不影响，从而提高了试验效率。

Description

一种拉索疲劳试验机
技术领域
本发明属于试验机领域，特别涉及到拉索试验机。
背景技术
拉索作为斜拉桥的重要受力部件之一，在复杂的荷载因素和外部环境作用下，必须具有良好的抗疲劳性能。拉索疲劳试验是研究拉索疲劳性能的主要手段，而拉索疲劳试验机是拉索疲劳试验的主要工具。目前国内已有的拉索疲劳试验机大多为立式、小吨位试验机，且其功能较为单一，只能进行单根拉索的疲劳试验操作。随着桥梁领域的不断开拓，试验工作量在不断增大，工程问题正日趋复杂，需要一种卧式、大吨位、多等级试验机来提供解决办法。
发明内容
本发明提供了一种卧式大吨位多级拉索疲劳试验机，这种试验机既能进行单根大型拉索试件的大吨位疲劳试验，又可开展两根小型拉索试件的疲劳试验。对于两根小型拉索的试验可同时进行而互不影响。
本发明的技术方案：
一种拉索疲劳试验机，包括结构系统、动力系统、测量与控制系统；
结构系统包括钢筋混凝土框架1、张拉端钢梁2、锚固端钢梁3、连接钢梁5和连接件9；
动力系统包括两台作动器4；
测量与控制系统包括传感器11和测量及控制器12；
钢筋混凝土框架1设置在拉索疲劳试验机的外围，张拉端钢梁2和锚固端钢梁3之间，保护和固定拉索疲劳试验机；两台作动器4一端连接于张拉端钢梁2，另一端通过连接钢梁5与一根大型拉索试件6连接，或另一端通过连接件9各自连接一根小型拉索试件10；大型拉索试件6利用大型拉索锚具8固定在张拉端钢梁2与锚固端钢梁3之间，小型拉索试件10利用小型拉索锚具7固定在张拉端钢梁2与锚固端钢梁3之间；传感器11设置在大型拉索试件6或小型拉索试件10上，给大型拉索试件6或小型拉索试件10以恒定的拉力，通过传感器11将大型拉索试件6或小型拉索试件10的实际受力信息传达到测量及控制器12，再由测量及控制器12控制和调整作动器4给大型拉索试件6或小型拉索试件10以应力幅。
本发明的效果和益处是：使用这种拉索疲劳试验机，可以进行单根大型拉索的大吨位疲劳试验，又可在置换连接装置后对两根小型拉索同时开展疲劳试验，提高了试验效率。
附图说明
图1是单根拉索试验装置图。
图2是两根拉索试验装置图。
图中：1钢筋混凝土框架；2张拉端钢梁；3锚固端钢梁；4作动器；
5连接钢梁；6大型拉索试件；7小型拉索锚具；8大型拉索锚具；
9连接件；10小型拉索试件；11传感器；12测量及控制器。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式。
钢筋混凝土框架1包括两片长12m×高1.4m×厚0.75m、中心间距为3.0m的混凝土构件，两片构件由C50混凝土、HRB400钢筋制成。钢筋混凝土框架1要求在承受巨大的压力下不会产生大变形乃至失稳现象。张拉端钢梁2、锚固端钢梁2、连接钢梁5、连接件9等构件由Q345钢制成，要求在较大的偏心压力作用下不能有过大挠曲变形乃至破坏。张拉端钢梁2、锚固端钢梁3须与钢筋混凝土框架1、地基基础牢固联结，不可有位移。
作动器4为两台2500kN微机控制电液伺服作动器。
测量与控制系统有力传感器、位移传感器和测量及控制器12，测量及控制器主要元件装于测量控制操作台的控制柜中，控制操作台上设有显示屏、操作按钮等。本机所用电气附件、液压附件均为成品件，连接、固定用的螺栓、螺母为标准件。
两台作动器4通过连接钢梁5与一根649丝的大型拉索试件6连接进行试验，对应规格型号为LMLPES7-649的大型拉索锚具冷铸镦头锚，首先通过静力千斤顶施加15031kN的张拉力，其次作动器4施加±2652kN的循环脉冲荷载。
待大型拉索试件6的疲劳试验完成后，用起重机将大型拉索试件6和连接钢梁5置换为小型拉索试件10和连接件9，两台电液伺服试验机通过连接件9分别连接一根139丝及151丝的小型拉索试件10进行试验，对应LMLPES7-139及LMLPES7-151的锚具，千斤顶施加预拉力分别为3219kN及3497kN，作动器4施加脉冲荷载分别为±568kN及±617kN，完成对小型拉索试件10的试验。

Claims (1)

1.一种拉索疲劳试验机，其特征在于，该拉索疲劳试验机包括结构系统、动力系统、测量与控制系统；
结构系统包括钢筋混凝土框架(1)、张拉端钢梁(2)、锚固端钢梁(3)、连接钢梁(5)和连接件(9)；
动力系统包括两台作动器(4)；
测量与控制系统包括传感器(11)和测量及控制器(12)；
钢筋混凝土框架(1)设置在拉索疲劳试验机的外围，张拉端钢梁(2)和锚固端钢梁(3)之间，保护和固定拉索疲劳试验机；两台作动器(4)一端连接于张拉端钢梁(2)，另一端通过连接钢梁(5)与一根大型拉索试件(6)连接，或另一端通过连接件(9)各自连接一根小型拉索试件(10)；大型拉索试件(6)利用大型拉索锚具(8)固定在张拉端钢梁(2)与锚固端钢梁(3)之间，小型拉索试件(10)利用小型拉索锚具(7)固定在张拉端钢梁(2)与锚固端钢梁(3)之间；传感器(11)设置在大型拉索试件(6)或小型拉索试件(10)上，给大型拉索试件(6)或小型拉索试件(10)以恒定的拉力，通过传感器(11)将大型拉索试件(6)或小型拉索试件(10)的实际受力信息传达到测量及控制器(12)，再由测量及控制器(12)控制和调整作动器(4)给大型拉索试件(6)或小型拉索试件(10)以应力幅。
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