CN113029625B - 一种桥梁荷载试验轴重分配装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁荷载试验技术领域，尤其涉及一种桥梁荷载试验轴重分配装置，包括平行设置的第一纵梁和第二纵梁，第一纵梁和第二纵梁之间设置有横梁结构，第一纵梁和第二纵梁的顶面两端均为坡面设置，形成供加载车行驶的上下坡道，第一纵梁和第二纵梁上均可拆卸连接有固定支座，第一纵梁和第二纵梁上均转动连接有铰接支座。本发明有效解决了试验加载车型和轴重分布与试验方案不一致的问题，使试验能够按照试验方案顺利进行，提高了桥梁荷载试验的测试准确性和评定结果的可靠性。

Description

一种桥梁荷载试验轴重分配装置及其方法

技术领域

本发明涉及桥梁荷载试验技术领域，尤其涉及一种桥梁荷载试验轴重分配装置及其方法。

背景技术

根据《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01--2015）规定，一般地，技术人员在实桥加载测试前采用三轴固定车型编制加载方案。但实际实桥加载测试时，往往无法找到与试验方案一致的试验车辆，只能在桥梁所在地就近寻找试验用载重车辆，但由于轴重分布的差别，轴距也存在两轴、三轴、四轴等情况，因此导致方案与实际不符、测试误差大，测试结果的不准确。因此，提供一种桥梁荷载试验轴重分配装置及其方法，打破荷载试验对加载车选择的制约，提高荷载试验测试结果的准确性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种桥梁荷载试验轴重分配装置，使其更具有实用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种桥梁荷载试验轴重分配装置及其方法，打破荷载试验对加载车选择的制约，提高荷载试验测试结果的准确性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种桥梁荷载试验轴重分配装置，包括平行设置的第一纵梁和第二纵梁，所述第一纵梁和第二纵梁之间设置有横梁结构，所述第一纵梁和所述第二纵梁的顶面两端均为坡面设置，形成供载重车行驶的上下坡道，所述第一纵梁和第二纵梁上均可拆卸连接有固定支座，所述第一纵梁和第二纵梁上均转动连接有铰接支座。

进一步地，所述横梁结构包括顺次设置的第一横梁、第二横梁和第三横梁，所述第一横梁、第二横梁和第三横梁均与所述第一纵梁垂直设置，所述第一横梁和所述第二横梁的间距与所述第二横梁和所述第三横梁的间距相等。

进一步地，所述固定支座设置在所述第二横梁和第三横梁之间，所述固定支座设置为两个。本发明通过固定支座的设置能够实现轴距尺寸的调节。

进一步地，所述铰接支座设置在所述第一横梁和第二横梁之间，所述铰接支座设置为一个。

进一步地，所述固定支座和铰接支座底面均设置有橡胶垫层。

进一步地，所述横梁结构与所述第一纵梁和第二纵梁的连接处设置有固定板，所述固定板包括垂直设置的两第四板，所述第四板上均开设有定位孔，所述第一纵梁和第二纵梁上对应设置有定位孔，所述定位孔内设置有紧固件，通过紧固件连接所述横梁结构与所述第一纵梁/第二纵梁。

一种桥梁荷载试验轴重分配方法，包括以下步骤：

S1：根据桥梁情况确定荷载试验预设三轴加载车辆的预设轴距l ₁、l ₂和预设轴重F ₁、F ₂、F ₃；

S2：根据预设轴距调整两个固定支座在第一纵梁和第二纵梁的位置，铰接支座的支点到第一个固定支座的间距为l ₁，第一个固定支座到第二个固定支座的间距为l ₂；

S3：测量实际加载车辆的轴重P ₁、P ₂、P ₃…P _n，（n≥1，且n为正整数），根据预设总轴重P ₀=F ₁+F ₂+F ₃对实际加载车辆的总轴重P _总=P ₁+P ₂+P ₃+…+P _n进行调整，使P _总=P ₀；

S4：测量实际加载车辆的轴距d ₁、d ₂、d ₃…d _n-1，并计算加载车辆前轴在第一纵梁和第二纵梁上的加载位置即实际加载车辆前轴到铰接支座铰接处的距离x。

进一步地，在S4中，计算加载车辆前轴在第一纵梁和第二纵梁上的加载位置包括，

，

若x为正值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座的左侧|x|处，若x负值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座的右侧|x|处。

本发明的有益效果为：

本发明通过设置固定支座能够沿第一纵梁和第二纵梁的长度方向滑动，铰接支座的位置固定不变，从而通过固定支座之间的间距，固定支座和铰接支座的间距实现轴距的调节。通过调整实际加载车辆行驶至本发明桥梁荷载试验轴重分配装置上的位置进行轴重的调节以达到在设计荷载试验时的预设轴重。本发明有效解决了在所测桥梁附近调配不到与试验方案一致的车型和实际加载车辆轴重分配不能按照试验方案中设计的进行配重的问题，使试验能够按照试验方案顺利进行，提高了桥梁荷载试验的测试准确性和评定结果的可靠性。

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，下面将对实施例或现有技术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中记载的一些实施例，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为本发明实施例中桥梁荷载试验轴重分配装置的结构示意图。

图2为本发明实施例中固定支座的结构示意图。

图3为本发明实施例中铰接支座的结构示意图。

图4为本发明中桥梁荷载试验轴重分配装置的仰视图。

图5为本发明中实际加载汽车的前轮行驶至铰接支座后侧的示意图。

附图标记：1、 第一纵梁；2、第二纵梁；3、第一横梁；4、第二横梁；5、第三横梁；6、固定支座；61、连接架；63、第二杆；64、第一杆；65、第三杆；62、底板；66、螺纹孔；7、铰接支座；71、第一板；72、第二板；73、第三板；8、固定板；81、第四板；82、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如附图1~4所示的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，包括平行设置的第一纵梁1和第二纵梁2，第一纵梁1和第二纵梁2之间设置有横梁结构，第一纵梁1和第二纵梁2的顶面两端均为坡面设置，形成供载重车行驶的上下坡道，第一纵梁1和第二纵梁2上均可拆卸连接有固定支座6，第一纵梁1和第二纵梁2上均转动连接有铰接支座7。具体的，设置在第一纵梁1上的固定支座6与设置在第二纵梁2上的固定支座6对称设置，设置在第一纵梁1上的铰接支座7与设置在第二纵梁2上的铰接支座7对称设置。横梁结构包括顺次设置的第一横梁3、第二横梁4和第三横梁5，第一横梁3、第二横梁4和第三横梁5均与第一纵梁1垂直设置，第一横梁3和第二横梁4的间距与第二横梁4和第三横梁5的间距相等。

本发明通过设置固定支座6能够沿第一纵梁1和第二纵梁2的长度方向滑动，铰接支座7的位置固定不变，从而通过固定支座6之间的间距，固定支座6和铰接支座7的间距实现轴距的调节。通过调整实际加载车辆行驶至本发明桥梁荷载试验轴重分配装置上的位置进行轴重的调节以达到在设计荷载试验时的预设轴重。本发明有效解决了在所测桥梁附近调配不到与试验方案一致的车型和实际加载车辆轴重分配不能按照试验方案中设计的进行配重的问题，使试验能够按照试验方案顺利进行，提高了桥梁荷载试验的测试准确性和评定结果的可靠性。

作为上述实施例的优选，固定支座6设置在第二横梁4和第三横梁5之间，固定支座6设置为两个。本发明通过固定支座6的设置能够实现轴距尺寸的调节。铰接支座7设置在第一横梁3和第二横梁4之间，铰接支座7设置为一个。本发明中预设车型优选为三轴车型，因此设置两个固定支座6和一个铰接支座7，当预设车型为二轴车型时，只需将一个固定支座6进行拆卸，即可满足本发明桥梁荷载试验所需的轴数，且横梁的长度可选择，以适用不同的加载车横向轮距。

作为上述实施例的优选，固定支座6和铰接支座7底面均设置有橡胶垫层。本发明通过橡胶垫层的设置可以使固定支座6和铰接支座7与桥面均匀接触，模拟车轮着地面积，从而更加真实模拟车辆作用在桥面上的状态。

作为上述实施例的优选，固定支座6包括连接架61和底板62，底板62与第一纵梁1或第二纵梁2的底面连接，底板62上开设有连接槽，连接架61包括水平设置的第一杆64、分别与第一杆64垂直设置的第三杆65和第二杆63，第二杆63、第一杆64和第三杆65顺次连接，第二杆63和第三杆65的下端均设置有卡接件，连接槽与卡接件配合设置，底板62上开设有螺纹孔66，螺纹孔66内设置有紧固件，通过紧固件连接固定支座6与第一纵梁1或第二纵梁2。

铰接支座7包括第一板71、第二板72和第三板73，第一板71与第一纵梁1或第二纵梁2的底面连接，第二板72和第三板73分别与第一纵梁1/第二纵梁2的侧面铰接。

由于横梁结构与第一纵梁1和第二纵梁2固定连接，通常不进行拆卸，因此本发明通过连接架61和底板62的可拆卸设置，同时底板62与第一纵梁1或第二纵梁2可拆卸连接，从而实现固定支座6在第一纵梁1和第二纵梁2上位置的调节，第一杆64与第一纵梁1/第二纵梁2的上表面贴合，第二杆63和第三杆65与第一纵梁1/第二纵梁2的侧面贴合。

作为上述实施例的优选，横梁结构与第一纵梁1和第二纵梁2的连接处设置有固定板8，固定板8包括垂直设置的两第四板81，第四板81上均开设有定位孔82，第一纵梁1和第二纵梁2上对应设置有定位孔82，定位孔82内设置有紧固件，通过紧固件连接横梁结构与第一纵梁1/第二纵梁2。本发明通过固定板8的设置，实现横梁结构和第一纵梁1和第二纵梁2的连接，同时加强了本发明桥梁荷载试验轴重分配装置的结构强度，增加了本装置的稳定性。

根据图5的一种桥梁荷载试验轴重分配方法，包括以下步骤：

S1：根据桥梁情况确定荷载试验预设三轴加载车辆的预设轴距l ₁、l ₂和预设轴重F ₁、F ₂、F ₃；

S2：根据预设轴距调整两个固定支座6在第一纵梁和第二纵梁2的位置，铰接支座7的支点到第一个固定支座6的间距为l ₁，第一个固定支座6到第二个固定支座6的间距为l ₂；

S3：测量实际加载车辆的轴重P ₁、P ₂、P ₃…P _n，（n≥1，且n为正整数），根据预设总轴重P ₀=F ₁+F ₂+F ₃对实际加载车辆的总轴重P _总=P ₁+P ₂+P ₃+…+P _n进行调整，使P _总=P ₀；

S4：测量实际加载车辆的轴距d ₁、d ₂、d ₃…d _n-1，并计算加载车辆前轴在第一纵梁和第二纵梁2上的加载位置即实际加载车辆前轴到铰接支座7铰接处的距离x。

在S4中，计算加载车辆前轴在第一纵梁和第二纵梁2上的加载位置包括，

，

若x为正值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座7的左侧|x|处，若x负值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座7的右侧|x|处。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：包括平行设置的第一纵梁(1)和第二纵梁(2)，所述第一纵梁(1)和第二纵梁(2)之间设置有横梁结构，所述第一纵梁(1)和所述第二纵梁(2)的顶面两端均为坡面设置，形成供加载车行驶的上下坡道，所述第一纵梁(1)和第二纵梁(2)上均可拆卸连接有固定支座(6)，所述第一纵梁(1)和第二纵梁(2)上均转动连接有铰接支座(7)；

桥梁荷载试验轴重分配方法，包括以下步骤：

S1：根据桥梁情况确定荷载试验预设三轴加载车辆的预设轴距l ₁、l ₂和预设轴重F ₁、F ₂、F ₃；

S2：根据预设轴距调整两个固定支座(6)在第一纵梁(1)和第二纵梁(2)的位置，铰接支座(7)的支点到第一个固定支座(6)的间距为l ₁，第一个固定支座(6)到第二个固定支座(6)的间距为l ₂；

S3：测量实际加载车辆的轴重P ₁、P ₂、P ₃…P _n，n≥1，且n为正整数，根据预设总轴重P ₀=F ₁+F ₂+F ₃对实际加载车辆的总轴重P _总=P ₁+P ₂+P ₃+…+P _n进行调整，使P _总= P ₀；

S4：测量实际加载车辆的轴距d ₁、d ₂、d ₃…d _n-1，并计算加载车辆前轴在第一纵梁(1)和第二纵梁(2)上的加载位置即实际加载车辆前轴到铰接支座(7)铰接处的距离x。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于： 所述横梁结构包括顺次设置的第一横梁(3)、第二横梁(4)和第三横梁(5)，所述第一横梁(3)、第二横梁(4)和第三横梁(5)均与所述第一纵梁(1)垂直设置，所述第一横梁(3)和所述第二横梁(4)的间距与所述第二横梁(4)和所述第三横梁(5)的间距相等。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：所述固定支座(6)设置在所述第二横梁(4)和第三横梁(5)之间，所述固定支座(6)设置为两个。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：所述铰接支座(7)设置在所述第一横梁(3)和第二横梁(4)之间，所述铰接支座(7)设置为一个。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：所述固定支座(6)和铰接支座(7)底面均设置有橡胶垫层。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：所述横梁结构与所述第一纵梁(1)和第二纵梁(2)的连接处设置有固定板(8)，所述固定板(8)包括垂直设置的两第四板(81)，所述第四板(81)上均开设有定位孔(82)，所述第一纵梁(1)和第二纵梁(2)上对应设置有定位孔(82)，所述定位孔(82)内设置有紧固件，通过紧固件连接所述横梁结构与所述第一纵梁(1)/第二纵梁(2)。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁荷载试验轴重分配装置，其特征在于：S4中，计算加载车辆前轴在第一纵梁(1)和第二纵梁(2)上的加载位置包括，

，

若x为正值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座（7）的左侧|x|处，若x负值，则将实际加载车的前轴行驶至铰接支座（7）的右侧|x|处。