CN204514632U - 一种单塔双面斜拉桥试验模型 - Google Patents

一种单塔双面斜拉桥试验模型 Download PDF

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张新江
史正伟
刘亚南
贾宏坤
苏巧芝
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Abstract

本实用新型涉及一种试验模型,尤其是一种单塔双面斜拉桥试验模型。包括主塔、主梁、斜拉索、桥墩、桥面、斜拉索锚固螺帽、索力调整及测试装置、螺母、套筒,所述主塔与主梁之间、主梁与桥墩之间均通过螺栓连接,所述斜拉索一端通过斜拉索锚固螺帽与主塔连接,另一端通过索力调整及测试装置与桥面连接,所述索力调整及测试装置包括螺母和套筒,所述斜拉索通过不锈钢紧固件紧固。本实用新型具有如下优点:可通过静力试验和动力试验模拟原桥的受力状态,分析桥梁结构的受力及变形特性,同时可作为结构分析计算的辅助手段,验证和发展结构设计理论。

Description

一种单塔双面斜拉桥试验模型
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种试验模型,尤其是一种单塔双面斜拉桥试验模型。
背景技术
[0002] 随着城市现代化的发展,为了满足交通功能和景观的需要,出现了许多结构复杂的斜拉桥,其结构新颖,造型独特,线形优美,但作为一种新型体系,结构复杂,力学性能亦复杂。随着我国现代化工业建设的发展,特大型工业设备、集装箱运输逐渐频繁,超重车辆必须过桥的情况时有发生,都成为桥梁安全评价的考虑因素。
[0003] 2003年大连理工大学张哲、张宏斌、宋广君等以一座特殊形式的混合梁弯塔斜拉桥为原型,设计了其1:100的缩尺模型,测试了其自振频率及振型测试,并与有限元模型计算的结果进行对比分析,验证试验结果的可信性。并应用理论模型分别计算分析了相应形式的桥塔和混凝土加劲梁动力特性。
[0004] 2008年,同济大学土木工程系的苏庆田等人,对上海长江大桥进行了相关研宄分析,其选取了顶部斜拉索索力最大为11270kN的钢锚箱节段进行试验研宄,选取1: 2.5的比例进行模型试验,按照应力相似比的原则设计试验模型,模型中板件也按照1: 2.5缩尺,得到各板件模型。其在钢板应力方向比较明确部位粘贴应变片、在应力分布复杂部位粘贴应变花,钢锚箱共布置应变花86个、应变片123个。
[0005] 2008年,长安大学的刘永健、刘健等人,其所构造的东江大桥模型采用1:25的大比例缩尺,其全长为17.28m,全宽为1.44m,高为1.52m,上、下弦中心高差为0.4m,节间距为0.32m,主桁中心距为0.72m。模型材料均铝合金。他们采用相似分析,由材料力学中的相关公式,对静力模型和动力模型分别进行了分析,然后分析自重荷载和活载,利用有限元程序,求出各测点的内力、位移等活载效应值及相应影响线数值。
[0006] 以上是一些国内模型试验研宄动态,一般采用模型试验与数值模拟相结合的方式进行,但其模型都基于特定的工程,具有明显的局限性。
实用新型内容
[0007] 本实用新型旨在解决上述问题,提供了一种单塔双面斜拉桥试验模型,该模型可通过静力试验和动力试验模拟原桥的受力状态,分析桥梁结构的受力及变形特性,同时可作为结构分析计算的辅助手段,验证和发展结构设计理论,其采用的技术方案如下:
[0008] 一种单塔双面斜拉桥试验模型,包括主塔、主梁、斜拉索、桥墩、桥面、斜拉索锚固螺帽、索力调整及测试装置、螺母、套筒,所述主塔与主梁之间、主梁与桥墩之间均通过螺栓连接,所述斜拉索一端通过斜拉索锚固螺帽与主塔连接,另一端通过索力调整及测试装置与桥面连接。
[0009] 所述索力调整及测试装置包括螺母和套筒,所述斜拉索通过不锈钢紧固件紧固,所述主梁采用尺寸为1mmX 1mmX 1028mm的实心铝方柱,可以增强桥梁的整体性,防止主梁在加载过程中失稳,所述主塔及桥墩采用截面尺寸为25mmX 25mm实心铝方柱,且主塔的结构形式为由两根塔柱组成的门式框架,所述斜拉索采用直径为1.2mm高强钢丝绳,方便配重,所述桥面采用4mm厚的有机玻璃,所述桥墩及桥塔底部安装在一块长2m的实木板上,以保证桥面水平。
[0010] 本实用新型具有如下优点:可通过静力试验和动力试验模拟原桥的受力状态,分析桥梁结构的受力及变形特性,同时可作为结构分析计算的辅助手段,验证和发展结构设计理论。
附图说明
[0011]图1:本实用新型一种单塔双面斜拉桥试验模型的正视结构示意图;
[0012]图2:本实用新型一种单塔双面斜拉桥试验模型的立体结构示意图;
[0013]图3:本实用新型一种单塔双面斜拉桥试验模型的索力调整及测试装置结构示意图。
[0014] 符号说明:
[0015] 1.主塔、2.主梁、3.斜拉索、4.桥墩、5.桥面、6.斜拉索锚固螺帽、7.索力调整及测试装置、8.螺母、9.套筒。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0017] 如图1-3所示,本实用新型一种单塔双面斜拉桥试验模型,包括主塔(1)、主梁
(2)、斜拉索(3)、桥墩(4)、桥面(5)、斜拉索锚固螺帽(6)、索力调整及测试装置(7)、螺母
(8)、套筒(9),所述主塔⑴与主梁⑵之间、主梁(2)与桥墩⑷之间均通过螺栓连接,所述斜拉索(3) —端通过斜拉索锚固螺帽(6)与主塔(I)连接,另一端通过索力调整及测试装置(7)与桥面(5)连接,所述索力调整及测试装置(7)包括螺母(8)和套筒(9),所述斜拉索(3)通过不锈钢紧固件紧固,所述主梁(2)采用尺寸为1mmX 1mmX 1028mm的实心铝方柱,可以增强桥梁的整体性,防止主梁(2)在加载过程中失稳,所述主塔(I)及桥墩(4)采用截面尺寸为25mmX 25mm实心铝方柱,且主塔(I)的结构形式为由两根塔柱组成的门式框架,所述斜拉索(3)采用直径为1.2_高强钢丝绳,方便配重,所述桥面(5)采用4_厚的有机玻璃,所述桥墩(4)及桥塔底部安装在一块长2m的实木板上,以保证桥面水平。
[0018] 模型制作前需要根据模型材料及结构特点对原型进行简化处理,并通过相似关系得到适于试验分析的模型尺寸,在斜拉索(3)与桥身连接处以及主塔(I)侧面钻直径为5_的通孔并攻丝,然后将斜拉索(3)旋进螺杆并在斜拉索锚固螺帽(6)处打孔以穿过钢丝,用同样的方法在主梁(2)上表面钻孔并攻丝,斜拉索(3)通过不锈钢紧固件紧固,为了测得索力,在斜拉索(3)中部安装索力调整及测试装置(7),索力通过贴在套筒(9)上的应变花测得。
[0019] 在试验使用时,首先根据试验性质确定工况,在不同工况下确定不同的测点,采用电测法测定预先布设好的测点应力及应变值,实验数据可用于桥梁结构性能的分析及数值模拟可靠性的验证。
[0020] 上面以举例方式对本实用新型进行了说明,但本实用新型不限于上述具体实施例,凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (2)

1.一种单塔双面斜拉桥试验模型,其特征在于:包括主塔(I)、主梁(2)、斜拉索(3)、桥墩(4)、桥面(5)、斜拉索锚固螺帽(6)、索力调整及测试装置(7)、螺母(8)、套筒(9),所述主塔(I)与主梁(2)之间、主梁(2)与桥墩(4)之间均通过螺栓连接,所述斜拉索(3) —端通过斜拉索锚固螺帽(6)与主塔(I)连接,另一端通过索力调整及测试装置(7)与桥面(5)连接。
2.根据权利要求1所述的一种单塔双面斜拉桥试验模型,其特征在于:所述索力调整及测试装置(7)包括螺母(8)和套筒(9),所述斜拉索(3)通过不锈钢紧固件紧固,所述主梁⑵采用尺寸为1mmX 1mmX 1028mm的实心铝方柱,所述主塔⑴及桥墩(4)采用截面尺寸为25mmX 25mm实心铝方柱,所述斜拉索(3)采用直径为1.2mm高强钢丝绳,所述桥面(5)采用4_厚的有机玻璃。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105865822A (zh) * 2016-05-23 2016-08-17 大连理工大学 一种可用于损伤模拟的斜拉桥健康监测基准模型
CN113970454A (zh) * 2021-10-28 2022-01-25 同济大学 一种连续刚构桥基础异位扭转荷载模型装置及试验方法

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