CN107014578B - 车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，包括由上到下依次设置的振动台面、台面支架、振动发生装置和振动台架体，台面支架与振动台面之间设置有支撑弹簧，振动台架体包括底板和支撑杆，台面支架与支撑杆滑动连接，台面支架与底板之间设置有调节螺杆，振动发生装置设置于底板上；本发明还公开了一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，浇筑多个水泥混凝土试件，并将试件分组分阶段放到实验装置上进行实验，并采用模拟实验装置调节不同的振动频率和振幅来模拟车辆通过桥面的交通状态，本发明提供的实验装置简单，使用时能够根据要求快捷的调节振动频率和振幅，能够精确的测试出车辆对桥面现浇混凝土性能的影响参数。

Description

车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法

技术领域

本发明涉及模拟实验技术领域，特别是涉及一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法。

背景技术

桥面现浇混凝土后，水泥混凝土拌合料在初凝与终凝之间，是水化产物(水化硅酸钙)形成最快的阶段，是水泥混凝土强度增长较快的阶段；如果在此阶段发生振动，会干扰水泥水化产物的形成，降低混凝土的强度；车辆在经过桥面时，行车荷载引起的车桥耦合震动对混凝土拉伸和弯曲性能均有影响；对于混凝土为何种凝结硬化阶段，以及此种凝结阶段受到的交通状态对混凝土强度会造成何种影响，目前，均采用在桥梁体上设置装置进行测量，这种现场检测方法，具有步骤复杂，测试不精准，测试成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法，以解决上述现有技术存在的问题，在实验室即可进行模拟实验测量，具有装置结构简单，检测结构精准，检测成本低的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，包括由上到下依次设置的振动台面、台面支架、振动发生装置和振动台架体，所述台面支架与所述振动台面之间设置有支撑弹簧，所述振动台架体包括底板和支撑杆，所述台面支架与所述支撑杆滑动连接，所述台面支架与所述底板之间设置有调节螺杆，所述振动发生装置设置于所述底板上。

可选地，所述振动台面为正方形，所述台面支架为十字交叉型，所述振动台面的底面四角处均设置有第一柱形凸起部，所述台面支架与所述第一柱形凸起部相对的四角处设置有第二柱形凸起部，所述支撑弹簧两端分别套设于所述第一柱形凸起部和所述第二柱形凸起部上。

可选地，所述底板由四根长度相同的肋板围成，所述底板中部设置有两根支撑所述振动发生装置的支撑板，所述支撑杆设置于所述底板的四角处，所述调节螺杆设置于所述底板的四角处，所述调节螺杆位于所述支撑杆的内侧。

可选地，所述支撑杆内侧面设置有滑轨，所述台面支架通过所述滑轨与所述支撑杆滑动连接。

可选地，所述台面支架与所述支撑杆连接处设置有直线轴承。

可选地，所述振动发生装置包括调速电机、凸轮和轴承座，所述调速电机与所述凸轮连接，所述凸轮设置于所述轴承座上，所述凸轮与所述台面支架之间设置有一顶板。

本发明还提供了一种使用车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置进行的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，包括以下步骤：

步骤一、一次性浇筑多个水泥混凝土试件，并将所述试件分成数量相等的多组，将浇筑好的所述试件放到所述振动台面上振实成型，取一组所述试件按规定养护方式养护，静置放置于实验室作为对照组，将剩余所述试件静停放置；

步骤二、将做好的剩余所述试件中的一组放到所述振动台面上，调节所述振动发生装置的频率和所述螺杆的高度达到预先设定的数值，选择距所述试件搅拌加水后的一个时刻，启动所述振动发生装置，将所述试件振动1小时，结束后取下；

步骤三、依次在距所述试件搅拌加水后的其他时刻，分别取一组试件放到所述振动台面上，操作与步骤二相同，震动时间分别为1h，结束后取下试模；

步骤四、每次震动结束后，将所有试模按龄期要求、规定养护方式分别养护至28d龄期，测试水泥混凝土试件材料性能，与对照组对比，得出车辆对桥面现浇混凝土性能的影响参数。

可选地，实验初期，一次性浇筑36个所述试件，将所述试件分成均等的6组。

可选地，所述振动发生装置的振动频率为2Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为5mm时，峰值振动加速度为0.08g，模拟的是车辆经过桥面的轻型交通状态；所述振动发生装置的振动频率为2Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为10mm时，峰值振动加速度为0.16g，模拟的是车辆经过桥面的中型交通状态；所述振动发生装置的振动频率为5Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为5mm时，峰值振动加速度为0.32g，模拟的是车辆经过桥面的重型交通状态。

可选地，选择5个不同的所述试件搅拌加水后的时刻作为所述振动发生装置振动开始的时间，其分别为0.5h、4h、12h、18h和22h。

本发明相对于现有技术取得了以下技术有益效果：

本发明提供的一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法，本发明的实验装置能够带动振动台面上的试件振动，通过调节振动频率和振幅来模拟车辆经过的多个交通状态；实验时浇筑多个水泥混凝土试件，并将试件分组分阶段放到实验装置上进行实验，将实验装置调节到需要的模拟交通状态，进行分组对比实验，最后统一检测实验后的混凝土的性能参数与对照组进行对比分析；本发明提供的实验装置简单，调节方便，使用时能够根据要求快捷的调节振动频率和振幅，能够精确的测试出车辆对桥面现浇混凝土性能的影响参数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置的结构示意图；

图2为本发明中车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置的分解结构示意图；

图中：1-振动台面、2-台面支架、3-振动发生装置、4-支撑弹簧、5-振动台架体、6-支撑杆、7-调节螺杆、8-第一柱形凸起部、9-第二柱形凸起部、10-底板、11-支撑板、12-调速电机、13-凸轮、14-轴承座、15-顶板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置及其实验方法，以解决现有技术存在的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，如图1-2所示，包括由上到下依次设置的振动台面1、台面支架2、振动发生装置3和振动台架体5，振动台面1和台面支架2之间设置有4根支撑弹簧4，台面支架2和振动台架体5之间设置有4个调节螺杆7；振动台面1为正方形，台面支架2为十字交叉型，振动台面1的底面四角处均设置有第一柱形凸起部8，台面支架2上与第一柱形凸起部8相对的四角处设置有第二柱形凸起部9，支撑弹簧4两端分别套设于第一柱形凸起部8和第二柱形凸起部9上；振动台架体5包括底板10和4根支撑杆6，底板10由四根长度相同的肋板围成，底板10中部设置有2根支撑振动发生装置3的支撑板11，4个支撑杆6分别设置在底板10的四角处，4个调节螺杆7分别设置于底板10的四角处并位于支撑杆6的内侧；支撑杆6内侧面设置有滑轨，台面支架2通过滑轨与支撑杆6滑动连接，并且在台面支架2与支撑杆6连接处设置有直线轴承，来减小二者之间的摩擦阻力；振动发生装置3包括调速电机12、凸轮13和轴承座14，调速电机12与凸轮13连接，凸轮13设置于轴承座14上，凸轮13与台面支架2之间设置有一顶板15，并且顶板15与台面支架2固定连接；进行实验时，电机12带动凸轮13转动实现顶板15的振动，从而带动台面支架2以及振动台面1的振动，调节螺杆7的高度，即可相应的控制其上部台面支架2距离凸轮13的高度，实现振动幅度的调节。

本发明还提供了一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，该方法是在上述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置的基础上做出的，下面以桥面模拟轻型交通状态为例，具体实验步骤如下：

步骤一、一次性浇筑36个水泥混凝土试件，将试件均分成6组，将浇筑好的试件放到振动台面上振实成型，取一组试件按规定养护方式养护，静置放置于实验室作为对照组，将剩余试件静停放置；

步骤二、将做好的剩余试件中的一组放到振动台面上，将振动发生装置的振动频率调节为2Hz，将螺杆的高度调到振幅为5mm，选择距试件搅拌加水后的0.5h，启动振动发生装置，将试件振动1小时，结束后取下；

步骤三、在距试件搅拌加水后的4h、12h、18h和22h，均取一组试件放到振动台面上，操作与步骤二相同，震动时间分别为1h，结束后取下试模；

步骤四、每次震动结束后，将所有试模按龄期要求、规定养护方式分别养护至28d龄期，测试水泥混凝土试件的拉伸和弯曲性能，与对照组对比，得出车辆对桥面现浇混凝土性能的影响参数。

需要说明的是，上述实验步骤中模拟的是桥面轻型交通状态下对水泥混凝土的性能影响，在具体实验中，还需要分别测试中型交通状态和重型交通状态对水泥混凝土的性能的影响，其中振动发生装置的振动频率为2Hz，螺杆的调节高度到振幅值为10mm时，峰值振动加速度为0.16g，模拟的是车辆经过桥面的中型交通状态；振动发生装置的振动频率为5Hz，螺杆的调节高度到振幅值为5mm时，峰值振动加速度为0.32g，模拟的是车辆经过桥面的重型交通状态。

本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，其特征在于：包括由上到下依次设置的振动台面、台面支架、振动发生装置和振动台架体，所述台面支架与所述振动台面之间设置有支撑弹簧，所述振动台架体包括底板和支撑杆，所述台面支架与所述支撑杆滑动连接，所述台面支架与所述底板之间设置有调节螺杆，所述振动发生装置设置于所述底板上；所述振动台面为正方形，所述台面支架为十字交叉型，所述振动台面的底面四角处均设置有第一柱形凸起部，所述台面支架与所述第一柱形凸起部相对的四角处设置有第二柱形凸起部，所述支撑弹簧两端分别套设于所述第一柱形凸起部和所述第二柱形凸起部上；所述底板由四根长度相同的肋板围成，所述底板中部设置有两根支撑所述振动发生装置的支撑板，所述支撑杆设置于所述底板的四角处，所述调节螺杆设置于所述底板的四角处，所述调节螺杆位于所述支撑杆的内侧。

2.根据权利要求1所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，其特征在于：所述支撑杆内侧面设置有滑轨，所述台面支架通过所述滑轨与所述支撑杆滑动连接。

3.根据权利要求2所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，其特征在于：所述台面支架与所述支撑杆连接处设置有直线轴承。

4.根据权利要求1所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置，其特征在于：所述振动发生装置包括调速电机、凸轮和轴承座，所述调速电机与所述凸轮连接，所述凸轮设置于所述轴承座上，所述凸轮与所述台面支架之间设置有一顶板。

5.一种使用如权利要求1至4中任一项所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验装置进行的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、一次性浇筑多个水泥混凝土试件，并将所述试件分成数量相等的多组，将浇筑好的所述试件放到所述振动台面上振实成型，取一组所述试件按规定养护方式养护，静置放置于实验室作为对照组，将剩余所述试件静停放置；

步骤二、将做好的剩余所述试件中的一组放到所述振动台面上，调节所述振动发生装置的频率和所述螺杆的高度达到预先设定的数值，选择距所述试件搅拌加水后的一个时刻，启动所述振动发生装置，将所述试件振动1小时，结束后取下；

步骤三、依次在距所述试件搅拌加水后的其他时刻，分别取一组试件放到所述振动台面上，操作与步骤二相同，震动时间分别为1h，结束后取下试模；

步骤四、每次震动结束后，将所有试模按龄期要求、规定养护方式分别养护至28d龄期，测试水泥混凝土试件材料性能，与对照组对比，得出车辆对桥面现浇混凝土性能的影响参数。

6.根据权利要求5所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，其特征在于：实验初期，一次性浇筑36个所述试件，将所述试件分成均等的6组。

7.根据权利要求5所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，其特征在于：所述振动发生装置的振动频率为2Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为5mm时，峰值振动加速度为0.08g，模拟的是车辆经过桥面的轻型交通状态；所述振动发生装置的振动频率为2Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为10mm时，峰值振动加速度为0.16g，模拟的是车辆经过桥面的中型交通状态；所述振动发生装置的振动频率为5Hz，所述螺杆的调节高度到振幅值为5mm时，峰值振动加速度为0.32g，模拟的是车辆经过桥面的重型交通状态。

8.根据权利要求5所述的车辆对桥面现浇混凝土影响的模拟实验方法，其特征在于：选择5个不同的所述试件搅拌加水后的时刻作为所述振动发生装置振动开始的时间，其分别为0.5h、4h、12h、18h和22h。