CN111623945B - 多功能试验系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多功能试验系统，涉及桥梁试验设备技术领域，该系统包括：底座、驱动组件、第一试验台以及第二试验台；驱动组件设于底座上；第一试验台设于底座上且位于驱动组件一侧，第一试验台择一可拆卸地连接第一支座组合件或第二支座组合件；第一支座组合件用于连接阻尼器试件以使其在驱动组件驱动下做六自由度运动；第二支座组合件用于支撑桥梁模型试件以使其在驱动组件驱动下做水平运动；第二试验台设于底座上且位于驱动组件远离第一试验台的一侧，第二试验台包括夹持部和剪切板，夹持部用于夹持支座试件和剪切板，剪切板用于连接驱动组件并在驱动组件驱动下做六自由度运动。本发明其能模拟试件真实的受力边界，且能进行多种试件的试验。

Description

多功能试验系统
技术领域
本发明涉及桥梁试验设备技术领域，特别涉及一种多功能试验系统。
背景技术
随着土木工程技术和建筑材料的发展，桥梁设计有趋向结构轻型、跨度增大的特点。此类桥梁在动荷载特别是移动荷载作用下，易产生大的变形和振动。由于过大的变形和振动容易增大桥梁的内部应力，降低它的耐久性。
相关技术中，需要对一些桥梁试件进行试验，已验证这些试件是否满足工程要求。其中，桥梁试件包括阻尼器试件、支座试件等。
但是，对于现有的试验系统，阻尼器试件的试验多为轴向拉压试验，支座试件的试验多为压剪试验(支座试件轴向受到一定的压力下，再给一个测向的剪切力)。而现场使用中，试件的实际受力边界比较复杂，往往不仅仅是拉压或压剪，使得试件在实际应用中的可靠性与现有试验结果无法有效对应，因此试验系统模拟真实的受力边界来进行试验是非常有必要的。
另外，从试验系统的经济性上来说，现有的试验系统的试验功能比较单一的，只能进行一项试验，试件种类较多时，不同的试件需要不同的试验系统，在成本上造成了浪费。
发明内容
本发明实施例提供一种多功能试验系统，以解决相关技术中现有试验系统难以模拟试件真实的受力边界，且试验能力较为单一试件的技术问题。
第一方面，提供了一种多功能试验系统，其用于对多种桥梁试件进行试验，所述桥梁试件包括阻尼器试件、桥梁模型试件以及支座试件，包括：
底座(1)；
驱动组件(2)，其设于所述底座(1)上；
第一试验台(3)，其设于所述底座(1)上且位于所述驱动组件(2)一侧，所述第一试验台(3)择一可拆卸地连接第一支座组合件(5)或第二支座组合件(6)；所述第一支座组合件(5)用于固定所述阻尼器试件以使其在所述驱动组件(2)驱动下做六自由度运动；所述第二支座组合件(6)用于支撑所述桥梁模型试件以使其在所述驱动组件(2)驱动下做水平运动；
第二试验台(4)，其设于所述底座(1)上且位于所述驱动组件(2)远离所述第一试验台(3)的一侧，所述第二试验台(4)包括夹持部(41)和剪切板(42)，所述夹持部(41)用于夹持所述支座试件和所述剪切板(42)，所述剪切板(42)用于连接所述驱动组件(2)并在所述驱动组件(2)驱动下做六自由度运动。
一些实施例中，所述驱动组件(2)包括固定板(21)、多个伸缩缸(22)以及连接板(23)，所述固定板(21)固定于所述底座(1)上，每个所述伸缩缸(22)固定端均固定于所述固定板(21)上，每个所述伸缩缸(22)活动端均与所述连接板(23)连接。
一些实施例中，所述第一试验台(3)包括两个间隔设置的承载座(31)，两个所述承载座(31)用于与所述第一支座组合件(5)或第二支座组合件(6)可拆卸连接。
一些实施例中，所述第一支座组合件(5)包括第一固定座(51)和设于所述第一固定座(51)上的耳板(52)，所述第一固定座(51)用于与两个所述承载座(31)可拆卸连接，所述耳板(52)用于连接所述阻尼器试件。
一些实施例中，所述第二支座组合件(6)包括第二固定座(61)、滑轨(62)、滑板(63)以及滑梁(64)，所述第二固定座(61)用于与两个所述承载座(31)可拆卸连接，所述滑轨(62)设于所述第二固定座(61)上，所述滑板(63)设于所述滑轨(62)上且能沿所述滑轨(62)滑动，所述滑板(63)用于承载所述桥梁模型试件，所述滑板(63)底端连接所述滑梁(64)，所述滑梁(64)用于连接所述连接板(23)。
一些实施例中，所述承载座(31)为钢筋混凝土结构。
一些实施例中，所述夹持部(41)包括固定框架(411)、下压单元(412)和上顶单元(413)，所述固定框架(411)设于所述底座(1)上，所述下压单元(412)和上顶单元(413)分别设于所述固定框架(411)上端和底部，所述下压单元(412)和上顶单元(413)用于夹持固定所述支座试件。
一些实施例中，所述夹持部(41)还包括两个立柱(414)，两个所述立柱(414)分别位于所述固定框架(411)两侧，两个所述立柱(414)与所述固定框架(411)之间、两个所述立柱(414)与所述固定板(21)之间均通过连杆连接。
一些实施例中，所述桥梁试件还包括激振试件，所述多功能试验系统还包括：第三试验台(7)，其用于将所述激振试件与所述连接板(23)连接并在多个所述伸缩缸(22)驱动下使所述激振试件做六自由度运动。
一些实施例中，第三试验台(7)为T型平台，所述T型平台的竖直部用于与所述连接板(23)可拆卸连接，所述T型平台的水平部用于与所述激振试件连接。
本发明实施例提供了一种多功能试验系统，在进行阻尼器试件的试验时，通过驱动组件使得阻尼器试件做六自由度运动，除了常规的阻尼器试件拉压试验，还可以进行扭转弯曲的试验。在进行支座试件的试验时，通过驱动组件使得剪切板做六自由度运动，除了常规的支座试件压剪试验，还可以进行转角、扭转试验。另外，本发明实施例中的多功能试验系统，阻尼器试件试验、支座试件试验以及桥梁模型试件试验集成在一个试验系统上，大大降低了试验设备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明实施例提供的多功能试验系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的多功能试验系统的另一个结构示意图；
图3为本发明实施例提供的多功能试验系统的又一个结构示意图；
图4为本发明实施例提供的多功能试验系统的再一个结构示意图；
图中：1、底座；2、驱动组件；21、固定板；22、伸缩缸；23、连接板；3、第一试验台；31、承载座；4、第二试验台；41、夹持部；411、固定框架；412、下压单元；413、上顶单元；414、立柱；42、剪切板；5、第一支座组合件；51、第一固定座；52、耳板；6、第二支座组合件；61、第二固定座；62、滑轨；63、滑板；64、滑梁；7、第三试验台。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
本发明实施例提供了一种多功能试验系统，其能解决现有试验系统难以模拟试件真实的受力边界，且试验能力较为单一试件的技术问题。
图1是一种多功能试验系统，其用于对多种桥梁试件进行试验，桥梁试件包括阻尼器试件、桥梁模型试件以及支座试件，包括：底座1、驱动组件2、第一试验台3以及第二试验台4。
底座1固定于地面，驱动组件2设于底座1上。具体地，驱动组件2包括固定板21、多个伸缩缸22以及连接板23，固定板21固定于底座1上，每个伸缩缸22固定端均固定于固定板21上，每个伸缩缸22活动端均与连接板23连接。优选地，将6个电动或者液动的伸缩缸22的固定端均固定于固定板21上，6个伸缩缸22活动端均连接连接板23，通过电动或者液动驱使伸缩缸22伸缩使连接板23能够进行六自由度运动。
第一试验台3设于底座1上且位于驱动组件2一侧，第一试验台3择一可拆卸地连接第一支座组合件5或第二支座组合件6。第一支座组合件5用于固定阻尼器试件以使其在驱动组件2驱动下做六自由度运动。第二支座组合件6用于支撑桥梁模型试件以使其在驱动组件2驱动下作水平运动。
具体地，第一试验台3包括两个间隔设置的承载座31，两个承载座31用于与第一支座组合件5或第二支座组合件6可拆卸连接。优选地，承载座31为钢筋混凝土结构，增加承载刚度。阻尼器试件一端被第一支座组合件5固定，另一端与连接板23连接，连接板23带动阻尼器试件进行六自由度运动。桥梁模型试件被第二支座组合件6支撑，桥梁模型试件与连接板23连接，连接板23带动桥梁模型试件进行水平运动。
第二试验台4，其设于底座1上且位于驱动组件2远离第一试验台3的一侧，第二试验台4包括夹持部41和剪切板42，夹持部41用于夹持支座试件和剪切板42，剪切板42用于连接驱动组件2并在驱动组件2驱动下做六自由度运动。
具体地，夹持部41包括固定框架411、下压单元412和上顶单元413，固定框架411设于底座1上，下压单元412和上顶单元413分别设于固定框架411上端和底部，下压单元412和上顶单元413用于夹持固定支座试件和剪切板42。优选地，下压单元412和上顶单元413均可以选择液压缸，将支座试件和剪切板42设于下压单元412和上顶单元413之间，通过下压和上顶夹持固定，剪切板42与连接板23连接，跟随连接板23做六自由度运动。
与现有技术相比，本发明实施例中的多功能试验系统，在进行阻尼器试件的试验时，通过驱动组件2使得阻尼器试件做六自由度运动，除了常规的阻尼器试件拉压试验，还可以进行扭转弯曲的试验。在进行支座试件的试验时，通过驱动组件2使得剪切板42做六自由度运动，除了常规的支座试件压剪试验，还可以进行转角、扭转试验。另外，本发明实施例中的多功能试验系统，阻尼器试件试验、支座试件试验以及桥梁模型试件试验集成在一个试验系统上，大大降低了试验设备成本。
作为可选的实施方式，第一支座组合件5包括第一固定座51和设于第一固定座51上的耳板52，第一固定座51用于与两个承载座31可拆卸连接，耳板52用于连接阻尼器试件，方便拆卸或安装阻尼器试件。
作为可选的实施方式，第二支座组合件6包括第二固定座61、滑轨62、滑板63以及滑梁64，第二固定座61用于与两个承载座31可拆卸连接，滑轨62设于第二固定座61上，滑板63设于滑轨62上且能沿滑轨62滑动，滑板63底端可以设置滚轮沿滑轨62滑动，滑板63用于承载桥梁模型试件，滑板63底端连接滑梁64，滑梁64用于连接连接板23，当连接板23水平移动时，带动滑梁64、滑板63以及滑板63承载的桥梁模型试件。
作为可选的实施方式，夹持部41还包括两个立柱414，两个立柱414分别位于固定框架411两侧，两个立柱414与固定框架411之间、两个立柱414与固定板21之间均通过连杆连接，增加系统的整体刚度。
作为可选的实施方式，桥梁试件还包括激振试件，多功能试验系统还包括第三试验台7，第三试验台7用于将激振试件与连接板23连接并在多个伸缩缸22驱动下使激振试件做六自由度运动。优选地，第三试验台7为T型平台，T型平台的竖直部用于与连接板23可拆卸连接，T型平台的水平部用于与激振试件连接，将激振试件试验集成到本试验系统上，功能更加丰富。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多功能试验系统，其用于对多种桥梁试件进行试验，所述桥梁试件包括阻尼器试件、桥梁模型试件以及支座试件，其特征在于，包括：
底座(1)；
驱动组件(2)，其设于所述底座(1)上；
第一试验台(3)，其设于所述底座(1)上且位于所述驱动组件(2)一侧，所述第一试验台(3)包括两个间隔设置的承载座(31)，两个所述承载座(31)用于择一可拆卸地连接第一支座组合件(5)或第二支座组合件(6)；所述第一支座组合件(5)用于固定所述阻尼器试件以使其在所述驱动组件(2)驱动下做六自由度运动；所述第二支座组合件(6)用于支撑所述桥梁模型试件以使其在所述驱动组件(2)驱动下做水平运动；
第二试验台(4)，其设于所述底座(1)上且位于所述驱动组件(2)远离所述第一试验台(3)的一侧，所述第二试验台(4)包括夹持部(41)和剪切板(42)，所述夹持部(41)用于夹持所述支座试件和所述剪切板(42)，所述剪切板(42)用于连接所述驱动组件(2)并在所述驱动组件(2)驱动下做六自由度运动。
2.如权利要求1所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述驱动组件(2)包括固定板(21)、多个伸缩缸(22)以及连接板(23)，所述固定板(21)固定于所述底座(1)上，每个所述伸缩缸(22)固定端均固定于所述固定板(21)上，每个所述伸缩缸(22)活动端均与所述连接板(23)连接。
3.如权利要求2所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述第一支座组合件(5)包括第一固定座(51)和设于所述第一固定座(51)上的耳板(52)，所述第一固定座(51)用于与两个所述承载座(31)可拆卸连接，所述耳板(52)用于连接所述阻尼器试件。
4.如权利要求3所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述第二支座组合件(6)包括第二固定座(61)、滑轨(62)、滑板(63)以及滑梁(64)，所述第二固定座(61)用于与两个所述承载座(31)可拆卸连接，所述滑轨(62)设于所述第二固定座(61)上，所述滑板(63)设于所述滑轨(62)上且能沿所述滑轨(62)滑动，所述滑板(63)用于承载所述桥梁模型试件，所述滑板(63)底端连接所述滑梁(64)，所述滑梁(64)用于连接所述连接板(23)。
5.如权利要求4所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述承载座(31)为钢筋混凝土结构。
6.如权利要求2所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述夹持部(41)包括固定框架(411)、下压单元(412)和上顶单元(413)，所述固定框架(411)设于所述底座(1)上，所述下压单元(412)和上顶单元(413)分别设于所述固定框架(411)上端和底部，所述下压单元(412)和上顶单元(413)用于夹持固定所述支座试件。
7.如权利要求6所述的多功能试验系统，其特征在于：
所述夹持部(41)还包括两个立柱(414)，两个所述立柱(414)分别位于所述固定框架(411)两侧，两个所述立柱(414)与所述固定框架(411)之间、两个所述立柱(414)与所述固定板(21)之间均通过连杆连接。
8.如权利要求2所述的多功能试验系统，其特征在于，所述桥梁试件还包括激振试件，所述多功能试验系统还包括：
第三试验台(7)，其用于将所述激振试件与所述连接板(23)连接并在多个所述伸缩缸(22)驱动下使所述激振试件做六自由度运动。
9.如权利要求8所述的多功能试验系统，其特征在于：
第三试验台(7)为T型平台，所述T型平台的竖直部用于与所述连接板(23)可拆卸连接，所述T型平台的水平部用于与所述激振试件连接。
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