CN109916717A - 一种组合桥面板试验模型及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合桥面板试验模型及方法，该模型包括底面钢板(4)、竖向固定在底面钢板(4)上的竖向加劲板(5)，以及横向设置的精轧螺纹钢(6)，所述底面钢板(4)与竖向加劲板(5)之间浇筑混凝土(3)，所述精轧螺纹钢(6)两端伸出设置承压钢板(2)并安装有加压螺帽(1)，试验方法为：将试验模型安装好，浇筑混凝土达到设计强度；拧紧加压螺帽，向混凝土施加预压应力P；计算精轧螺纹钢的轴力；计算拧紧加压螺帽的预加力矩。与现有技术相比，本发明采用对拉的精轧螺纹钢对横向位移进行约束，限制其产生横向失稳现象，从而保障简化模型与实际结构的边界状况一致，提高试验的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验方法，尤其是涉及一种组合桥面板试验模型及方法。
背景技术
在组合桥面板的应用过程中，需要通过模型试验验证其抗弯承载能力。采用足尺模型精度较高，但试件较大，制作费用昂贵，且需要极大的荷载加载才能破坏，试验成本高，经济性极差。
在组合桥面板中截取部分结构简化模型是常用的方法，但对于组合型桥面板，在简化后面临尺寸效应的影响，主要表现为竖向加劲板可能产生横向的失稳现象，使试件发生提前破坏，不能反映真实的承载能力。
考虑到截取的模型两个侧面在实际中是被约束了横向位移的，本专利考虑采用对拉的精轧螺纹钢对横向位移进行约束，限制其产生横向失稳现象，从而保障简化模型与实际结构的边界状况一致，提高试验的可靠性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合桥面板试验模型及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种组合桥面板试验模型，包括底板、竖向固定在底板上的竖向加劲板，以及横向设置的精轧螺纹钢，所述底板与竖向加劲板之间浇筑混凝土，所述精轧螺纹钢两端伸出设置承压钢板并安装有加压螺帽。
进一步的，所述竖向加劲板为带孔钢板，所述孔内放置有精轧螺纹钢，所述孔呈均匀分布。
进一步的，所述底板与竖向加劲板采用焊接组装。
进一步的，所述精轧螺纹钢两端刻有螺纹。
进一步的，所述精轧螺纹钢两端伸出组合桥面板边缘。
一种组合桥面板试验方法，具体步骤如下：
(A)将组合桥面板试验模型安装好；
(B)拧紧加压螺帽，向混凝土施加预压应力P，则精轧螺纹钢的轴力为N＝L×H×P，拧紧加压螺帽的预加力矩为T＝K×N×D，其中，L为相邻两条精轧螺纹钢之间的间距，H为浇筑混凝土的厚度，K为常数，D为螺纹中径；
(C)用千斤顶向组合桥面板施加压力，至组合桥面板变形，所得压力数值即表征了组合桥面板的抗弯承载能力。
进一步的，步骤(B)中：所述预压应力P为5MPa。
进一步的，步骤(B)中：K与螺纹结构和摩擦系数有关。
进一步的，所述步骤(B)模拟了实际结构的边界情况，对横向位移进行约束。
与现有技术相比，本发明采用对拉的精轧螺纹钢对横向位移进行约束，限制其产生横向失稳现象，从而保障简化模型与实际结构的边界状况一致，提高试验的可靠性。
附图说明
图1为组合桥面板构造的俯视图；
图2为组合桥面板构造的剖面图；
图3为本发明组合桥面板实验模型构造的俯视图；
图4为本发明组合桥面板实验模型构造的剖面图；
图5为本发明组合桥面板实验模型中底面钢板的示意图；
图6为本发明组合桥面板试验模型中竖向加劲板的示意图；
图7为本发明组合桥面板试验模型中承压钢板的示意图；
图8为本发明组合桥面板试验模型中精轧螺纹钢的示意图。
图中标号所示：
1、加压螺帽，2、承压钢板，3、混凝土，4、底面钢板，5、竖向加劲板，6、精轧螺纹钢。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
根据结构对称性，将原组合桥面板(图1-2)截取部分结构，形成用于试验的简化模型。
试验模型如图3-4所示，由混凝土3、底面钢板4、竖向加劲板5、精轧螺纹钢6、承压钢板2以及加压螺帽1组成。
底面钢板4如图5所示，为整块钢板；竖向加劲板5如图6所示，为带孔钢板，底面钢板4与竖向加劲板5采用焊接组装。
横向精轧螺纹钢6如图8所示，两端刻纹，在底面钢板4与竖向加劲板5组装完毕后，摆放横向精轧螺纹钢6，并浇筑混凝土3。
混凝土3到达设计强度后，在精轧螺纹钢6伸出的两端穿承压钢板7(图7)，并安装加压螺帽8，通过拧紧加压螺帽8，向混凝土3施加5MPa预压应力，则精轧螺纹钢6轴力为N＝L×H×P，拧紧加压螺帽8的预加力矩为T＝K×N×D，式中L为相邻两条精轧螺纹钢之间的间距，H为浇筑混凝土的厚度，K为常数，D为螺纹中径，该操作模拟了实际情况下组合桥面板边界的挤压。最后，用千斤顶向组合桥面板施加压力，至组合桥面板变形，所得压力数值即表征了组合桥面板的抗弯承载能力。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种组合桥面板试验模型，其特征在于，包括模型主体和设置在模型主体上的加压组件，所述模型主体包括底面钢板(4)、竖向固定在底面钢板(4)上的多块竖向加劲板(5)，以及浇筑在竖向加劲板(5)之间的混凝土(3)，所述加压组件包括横向设置在模型主体内的精轧螺纹钢(6)，所述精轧螺纹钢(6)两端伸出模型主体外，并设置有承压钢板(2)，所述承压钢板(2)外安装有加压螺帽(1)。
2.根据权利要求1所述的一种组合桥面板试验模型，其特征在于，所述竖向加劲板(5)为带孔钢板，所述带孔钢板的孔内放置精轧螺纹钢(6)，所述带孔钢板的孔呈均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种组合桥面板试验模型，其特征在于，所述底面钢板(4)与竖向加劲板(5)边缘采用焊接组装。
4.根据权利要求1所述的一种组合桥面板试验模型，其特征在于，所述精轧螺纹钢(6)两端刻有螺纹。
5.根据权利要求1所述的一种组合桥面板试验模型，其特征在于，所述精轧螺纹钢(6)两端伸出模型主体边缘。
6.一种组合桥面板试验方法，采用权利要求1-5所述任意一种组合桥面板试验模型，其特征在于，具体步骤如下：
(A)将组合桥面板试验模型安装好；
(B)拧紧加压螺帽(1)，向混凝土(3)施加预压应力P，则精轧螺纹钢(6)的轴力为N＝L×H×P，拧紧加压螺帽(1)的预加力矩为T＝K×N×D，其中，L为相邻两条精轧螺纹钢(6)之间的间距，H为浇筑混凝土(3)的厚度，K为常数，D为螺纹中径；
(C)向组合桥面板施加压力，至组合桥面板变形，所得压力数值即表征了组合桥面板的抗弯承载能力。
7.根据权利要求6所述的一种组合桥面板试验方法，其特征在于，步骤(B)中：所述预压应力P为5MPa。
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