CN108151898A - 一种钢箱梁桥模拟测温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钢箱梁桥模拟测温装置，包括箱体，该箱体连接有恒温液体保温组件，该箱体上方设有加热组件，该箱体上表面设有至少一个试验试块，该箱体上表面还连接有温度采集组件，该温度采集组件的温度感应端位于所述试验试块内和所述试验试块与所述箱体之间。采用本发明设计的模拟钢箱梁桥面铺装层温度的装置，可以按需控制试验温度，在实验室条件下模仿夏季钢箱梁桥面铺装层温度条件及研究降温措施对桥面温度变化的影响。

Description

一种钢箱梁桥模拟测温装置
技术领域
本发明涉及桥梁工程的模拟装置，具体涉及一种钢箱梁桥模拟测温装置。
背景技术
对于钢箱梁式大桥，其桥梁断面形式为闭口式箱梁，传热性能差，桥面铺装采用改性沥青混凝土，在高温季节，钢箱梁里面的温度可以达到60℃左右，而桥面铺装的改性沥青混凝土层温度也能达到60℃左右。处于该温度条件时，在荷载作用下铺装层材料力学强度和与钢板间的粘接强度大幅降低，车辆行驶过程中铺装层易发生车辙破坏。针对此问题，工程上考虑采取一定措施如晒水，来降低钢桥面铺装层的温度，来减少车辙病害的产生。然而，目前尚无实验室条件下的模拟系统来研究晒水过程中桥面的温度变化。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种在实验室条件下钢箱梁桥模拟测温装置及记录降温措施对桥面温度变化影响的试验装置。
技术方案如下：
一种钢箱梁桥模拟测温装置，其关键在于，包括箱体，该箱体连接有恒温液体保温组件，该箱体上方设有加热组件，该箱体上表面设有至少一个试验试块，该箱体上表面还连接有温度采集组件。采用以上设计，其优点在于箱体和试验试块的温度完全可控，且实验过程中可实时检测温度变化，便于精确模拟实际钢箱梁桥梁的桥面温度。
作为优选技术方案，所述箱体为长方体，其材质为金属。采用以上设计，其优点在于高度模拟桥体钢箱梁。
作为优选技术方案，上述箱体表面全覆盖有保温层。采用该设计，其优点在于减少所述箱体与环境的热交换，使得箱体温度更为可控。
作为优选技术方案，上述恒温液体保温组件向所述箱体内提供恒温液体；其中恒温液体通过设于所述箱体上表面的入口进入所述箱体，恒温液体通过设于所述箱体侧面下方的出口排出所述箱体。采用该设计，其优点在于方便控制所述箱体内部温度。
作为优选技术方案，上述恒温液体保温组件包括恒温液体箱，该恒温液体箱内盛装所述恒温液体，该恒温液体箱对恒温液体加热，该恒温液体箱连接有液泵，该液泵连接有送液管，该送液管将恒温液体通入所述入口。采用该设计，其优点在于液体介质的温度完全可控，从而方便控制所述箱体内部温度。
作为优选技术方案，上述恒温液体的温度为60℃。采用该设计，其优点在于模拟夏季高温天气下钢箱梁及桥面铺装层的温度。
作为优选技术方案，上述加热组件包括加热灯和支架，所述加热灯装在所述支架上。采用该设计，其优点在于使用热辐射的形式模仿自然光加热路面。
作为优选技术方案，上述保温层上设有与所述试验试块对应的开口，所述试验试块放置在对应的所述开口内，该试验试块与所述箱体上表面接触；所述试验试块上设有测温孔，该测温孔深度为所述试验试块厚度的一半。采用该设计，其优点在于可选用不同材料制作所述试验试块，且试验试块与所述箱上表面良好接触，能够模拟桥梁铺装层与钢箱梁间的热传导特征。
作为优选技术方案，上述温度采集组件包括不少于两个温度电极和与所述温度电极相连的温度采集仪，所述试验试块与所述箱体之间设有所述温度电极，所述测温孔内设有所述温度电极。采用该设计，其优点在于可实时检测所述试验试块与箱体接触面和试验试块内的温度。
有益效果：采用本发明设计的模拟钢箱梁桥面铺装层温度的装置，可以按需控制试验温度，避免外界温度的影响，可在实验室条件下模仿夏季钢箱梁桥面铺装层温度条件及研究降温措施对桥面温度变化的影响，施加不同水量，比较各试块降温幅度大小，可计算出合适的晒水量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，一种钢箱梁桥模拟测温装置，包括箱体1，该箱体1连接有恒温液体保温组件2，该箱体1上方设有加热组件3，该箱体1上表面设有n个试验试块4，其中n为正整数，该箱体1上表面还连接有温度采集组件5。
所述箱体1为长方体，其材质为金属。所述箱体1表面全覆盖有保温层6，在所述箱体1上表面设有入口1a，在所述箱体1底部设有出口1b。
所述恒温液体保温组件2包括恒温液体箱2a，该恒温液体箱2a内盛装恒温液体7，该恒温液体箱2a对恒温液体7加热，该恒温液体箱2a连接有液泵2b，该液泵2b连接有送液管2c，该送液管2c将恒温液体7通入所述入口1a，所述恒温液体7的温度为60℃。
恒温液体7通过出口1b排出所述箱体1。所述加热组件3包括加热灯3a和支架3b，所述支架3b包括支脚，该支脚固定连接有竖向支柱，该竖向支柱上端连接有水平悬臂，所述加热灯3a固定在所述水平悬臂的伸出端。
所述保温层6上设有与所述试验试块4对应的开口6a，所述试验试块4放置在对应的所述开口6a内，该试验试块4与所述箱体1上表面接触，n个所述试验试块4上分别设有测温孔4a，该测温孔4a深度为所述试验试块4厚度的一半。
所述温度采集组件5包括2n个温度电极5a和与所述温度电极5a相连的温度采集仪5b，每个所述试验试块4与所述箱体1之间设有所述温度电极5a，每个所述试验试块4的所述测温孔4a内也设有所述温度电极5a，所述测温孔4a内填充有用于封闭对应所述温度电极5a的橡皮泥。
本实施例中所述恒温液体7为水。当所述恒温液体箱2a把水加热到试验温度时，再用所述液泵2b把热水抽到所述箱体1里，并用隔热材料把进水口封住，打开所述加热灯3a，此时所述温度采集仪5b开始记录数据，当所述试验试块4温度加热到60℃时，用喷水壶对所述试验试块4施水。随着水分的蒸发，所述箱梁1表面和所述试验试块4温度下降，此过程中所述温度采集仪5b记录温度变化。根据不同施水量条件下的温度变化，可计算合适的施水量。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：包括箱体(1)，该箱体(1)连接有恒温液体保温组件(2)，该箱体(1)上方设有加热组件(3)，该箱体(1)上表面设有至少一个试验试块(4)，该箱体(1)上表面还连接有温度采集组件(5)。
2.根据权利要求1所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述箱体(1)为长方体，其材质为金属。
3.根据权利要求1或2所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述箱体(1)表面全覆盖有保温层(6)。
4.根据权利要求1或2所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述恒温液体保温组件(2)向所述箱体(1)内提供恒温液体(7)；其中在所述箱体(1)上表面设有入口(1a)，在所述箱体(1)侧面下方设有出口(1b)，所述恒温液体(7)通过所述入口(1a)进入所述箱体(1)，所述恒温液体(7)通过所述出口(1b)排出所述箱体(1)。
5.根据权利要求4所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述恒温液体保温组件(2)包括恒温液体箱(2a)，该恒温液体箱(2a)内盛装所述恒温液体(7)，该恒温液体箱(2a)对恒温液体(7)加热，该恒温液体箱(2a)连接有液泵(2b)，该液泵(2b)连接有送液管(2c)，该送液管(2c)将恒温液体(7)通入所述入口(1a)。
6.根据权利要求4所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述恒温液体(7)的温度为60℃。
7.根据权利要求1所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述加热组件(3)包括加热灯(3a)和支架(3b)，所述加热灯(3a)装在所述支架(3b)上。
8.根据权利要求3所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述保温层(6)上设有与所述试验试块(4)对应的开口(6a)，所述试验试块(4)放置在对应的所述开口(6a)内，该试验试块(4)与所述箱体(1)上表面接触；所述试验试块(4)上有测温孔(4a)，该测温孔(4a)深度为所述试验试块(4)厚度的一半。
9.根据权利要求8所述一种钢箱梁桥模拟测温装置，其特征在于：所述温度采集组件(5)包括至少两个温度电极(5a)和与所述温度电极(5a)相连的温度采集仪(5b)；
所述试验试块(4)与所述箱体(1)之间设有所述温度电极(5a)，所述测温孔(4a)内设有所述温度电极(5a)。
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