CN208283173U - 一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁以及试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁及试验台，其纵梁包括中间桁架和边端梁，所述边端梁设有两跨，两跨所述边端梁活动连接在所述中间桁架的两端；其中，所述中间桁架和边端梁均包括上弦杆和下弦杆，以及固定在所述上弦杆和所述下弦杆之间的多组交叉斜杆组，每组所述交叉斜杆组均包括四根对称分布的斜杆，且四根所述斜杆的一端通过中间节点板活动连接在一起，四根所述斜杆的另一端分别对应的固定在所述上弦杆和所述下弦杆上。本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁由中间桁架和边端梁组成，并在高度方向将纵梁整体分成两部分，可以实现在方便公路运输的条件下满足40米桥梁的承载能力的应力和挠度要求。

Description

一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁以及试验台

技术领域

本实用新型涉及铁路桥梁静载弯曲试验领域，具体涉及一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁以及试验台。

背景技术

为了减少高桥墩的数量，降低总体建设成本，相关部门设计了40米的铁路桥梁。而原来32米的桥梁静载试验台不能对40米的铁路桥梁进行静载弯曲试验。

对于梁这种受力结构件来说，评判梁的承载能力的应力及挠度和梁的跨度密切相关，以受均布荷载的简支梁为例，如图1-1、图1-2和图1-3所示：

跨中弯矩为：

跨中上下翼板的应力：

跨中挠度为：

其中：q为均布荷载，L为简支梁跨度，E为材料弹性模量，I为梁抗弯截面惯性矩，h为梁的高度。

从上述公式可见：梁所受弯矩和梁的跨度平方成正比，梁的挠度和跨度的4次方成正比。在荷载和跨度确定的条件，增加梁截面的抗弯截面惯性矩是降低梁上下翼板的应力和跨中挠度的位移办法。

为了便于理解，下面列出矩形截面的惯性矩计算公式：

其中：b为矩形截面的宽度，h为矩形截面的高度。

因此，从设计上看，增加梁截面的高度无疑是提高梁惯性矩最有效手段。

在公路运输中，常规货运车辆的限宽为2.5米，限高为4.2米，长大货车的限宽为3米，限高4.5米(从地面算起)。现有32米桥梁静载试验中，纵梁的设计高度(截面高度最外部尺寸，整体焊接的一个部件)为3米，在静载试验时，跨中加载千斤顶的最大伸长量为150mm左右。因此，现有的32米静载试验台适合整体焊接好的构件，用长大货物车辆运输到用户工地，方便在现场用活动连接进行组装。

由于上述分析的原因，40米桥梁的静载试验台，再选用3米高的纵梁显然不能结构受力的应力和挠度要求。有效的办法就是增加纵梁的的高度，但是由于在公路运输中存在限高的问题，如果将纵梁设计成一体结构，那么其高度就会超过限高的界限，显然不符合要求。

另外，40m铁路桥梁的设计是基于在某些地区桥墩过高，使用40米桥梁较32米桥梁的总体建设成本会减低的考虑，从铁路线路的经济性角度来看，今后32米和40米应并存，一般估计今后线路建设的设计中，40米桥梁大概占整条铁路线30％，其余还是传统的32米铁路桥梁，因此，如何设计出能同时满足40米桥梁静载试验和32米桥梁静载试验中的纵梁是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁以及试验台，可以实现在方便公路运输的条件下满足对40米的铁路桥梁进行静载弯曲试验的要求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，包括中间桁架和边端梁，所述边端梁设有两跨，两跨所述边端梁活动连接在所述中间桁架的两端；其中，所述中间桁架和边端梁均包括上弦杆和下弦杆，以及固定在所述上弦杆和所述下弦杆之间的多组交叉斜杆组，每组所述交叉斜杆组均包括四根对称分布的斜杆，且四根所述斜杆的一端通过中间节点板活动连接在一起，四根所述斜杆的另一端分别对应的固定在所述上弦杆和所述下弦杆上；所述中间桁架的上弦杆和所述边端梁的上弦杆活动连接在一起，所述中间桁架的下弦杆和所述边端梁的下弦杆活动连接在一起。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁由中间桁架和边端梁组成，并在高度方向将纵梁整体分成两部分，可以实现在方便公路运输的条件下满足40米桥梁的承载能力的应力和挠度要求；另外，使用交叉斜杆组是因为交叉斜杆组在结构受力时承受一对反向力，这样在中间活动连接的节点板上通过连接所传递的力就比较小，这样的活动连接的结构比较安全可靠。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述中间桁架沿长度方向的公称尺寸为16米，所述边端梁沿长度方向的公称尺寸为12米。

进一步，所述边端梁一分为二形成边梁和端梁两部分，所述边梁和所述端梁的连接处为活动连接结构，所述端梁的上弦杆和下弦杆的外端通过竖直杆连接。

进一步，所述边梁和端梁沿长度方向的公称尺寸分别为8米和4米。

采用上述进一步方案的有益效果是：本实用新型的纵梁由一个16米的中间桁架、两个8米的边梁和两个4米的端梁组成，通过将一个16米的中间桁架、两个8米的边梁和两个4米的端梁连接起来就是可以实现40米桥梁的静载试验；当将其中位于两个4米的端梁去掉后，仅剩一个16米的中间桁架和两个8米的边梁组成32米的纵梁，就可以实现32米桥梁的静载试验；如果仅仅使用其中的一跨16米的中间桁架和一个8米的边梁，就可以组成24米的纵梁，也就可以实现24米桥梁的静载试验；由此可知，本实用新型设计的纵梁不仅可以满足40米的桥梁的静载试验，也可以满足原来32米和24米桥梁的静载试验，一梁多用，节约生产成本。

进一步，相邻两根所述上弦杆之间的连接为销接，相邻两根所述下弦杆之间的连接为螺栓连接，所述斜杆在中间节点板处的连接为螺栓连接。

基于上述一种铁路桥梁静载试验的纵梁，本实用新型还提供一种铁路桥梁静载试验的试验台。

一种用于铁路桥梁静载试验的试验台，包括主纵梁、传力梁和反力梁；所述主纵梁包括两个上述所述的纵梁，且两个所述纵梁平行设置；所述传力梁设有多个，多个所述传力梁均横向水平的设置在试验桥梁上面的加载点处；所述主纵梁垂直的搁置在多个所述传力梁上，且所述主纵梁的两个纵梁之间设有与多个所述传力梁一一正对的多个千斤顶横梁；每个所述传力梁上均分别放置有一个千斤顶，且多个所述千斤顶横梁位于多个对应的所述千斤顶的正上方；所述主纵梁的端头设有拉杆座，试验桥梁下面的地面上设有所述反力梁，且所述拉杆座与所述反力梁之间通过竖向拉杆连接。

附图说明

图1-1为均布载荷简支梁的受力视图；

图1-2为均布载荷简支梁的弯矩视图；

图1-3为均布载荷简支梁的扰度视图；

图2为本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁的平面结构示意图；

图3为本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的试验台的正面视图；

图4为本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的试验台的侧面视图；

图5为本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的试验台的局部结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、中间桁架，11、上弦杆，12、下弦杆，13、斜杆，14、中间节点板，2、边端梁，21、边梁，22、端梁，3、主纵梁，4、传力梁，5、反力梁，6、试验桥梁，7、千斤顶横梁，8、千斤顶，9、拉杆座，10、竖向拉杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图2所示，一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，包括中间桁架1和边端梁2，所述边端梁2设有两跨，两跨所述边端梁2活动连接在所述中间桁架1的两端；其中，所述中间桁架1和边端梁2均包括上弦杆11和下弦杆12，以及固定在所述上弦杆11和所述下弦杆12之间的多组交叉斜杆组，每组所述交叉斜杆组均包括四根对称分布的斜杆13(交叉斜杆组中的四根斜杆13上、下、左、右对称)，且四根所述斜杆13的一端通过中间节点板14活动连接在一起，四根所述斜杆13的另一端分别对应的固定在所述上弦杆11和所述下弦杆12上；所述中间桁架1的上弦杆11和所述边端梁2的上弦杆11活动连接在一起，所述中间桁架1的下弦杆2和所述边端梁2的下弦杆12活动连接在一起，图2仅示出了本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁的一半结构。

在本具体实施例中：

所述中间桁架1沿长度方向的公称尺寸为16米，所述边端梁2沿长度方向的公称尺寸为12米。

所述边端梁2一分为二形成边梁21和端梁22两部分，所述边梁21和所述端梁22的连接处为活动连接结构，即将边端梁的上弦杆11和下弦杆12分别分成两段，形成边梁21的上弦杆11和下弦杆12，以及端梁22的上弦杆11和下弦杆12，边梁21的上弦杆11与端梁22的上弦杆11活动连接，边梁21的下弦杆12与端梁22的下弦杆12活动连接；所述端梁22的上弦杆11和下弦杆12的外端通过竖直杆连接。

所述边梁21和端梁22沿长度方向的公称尺寸分别为8米和4米。

相邻两根所述上弦杆11之间的连接为销接，相邻两根所述下弦杆12之间的连接为螺栓连接，所述斜杆13在中间节点板14处的连接为螺栓连接。

本实用新型一种铁路桥梁静载试验的纵梁，在高度方向上分成上下两部分，在长度方向上分成3段或5段，方便使用通用货车或长大货车运输。

本实用新型一种铁路桥梁静载试验的纵梁，中间采用交叉斜杆结构，是因为交叉斜杆组在结构受力时承受一对反向力，这样在中间活动连接的节点板上通过连接所传递的力就比较小，这样的活动连接的结构比较安全可靠。

本实用新型一种铁路桥梁静载试验的纵梁，边端梁外侧采用矩形结构，而不是直角梯形，这样是可以利用交叉的斜杆平衡边端梁最外侧的斜杆所承受的单一拉应力，更能保证活动连接的受力安全性，最外侧的竖直杆可以做成方便螺栓连接的结构。

本实用新型一种铁路桥梁静载试验的纵梁，将边端梁分成边梁和端梁两部分，是能满足购买了40米静载试验台的铁路梁厂，在下次制作32米桥梁的梁厂方便使用，不再安装端梁就是标准的32米桥梁静载试验台。

基于上述一种铁路桥梁静载试验的纵梁，本实用新型还提供一种铁路桥梁静载试验的试验台。

如图3、图4和图5所示，一种用于铁路桥梁静载试验的试验台，包括主纵梁3、传力梁4和反力梁5；所述主纵梁3包括两个上述所述的纵梁，且两个所述纵梁平行设置；所述传力梁4设有多个，多个所述传力梁4均横向水平的设置在试验桥梁6上面的加载点处；所述主纵梁3垂直的搁置在多个所述传力梁4上，且所述主纵梁3的两个纵梁之间设有与多个所述传力梁4一一正对的多个千斤顶横梁7；每个所述传力梁4上均分别放置有一个千斤顶8，且多个所述千斤顶横梁7位于多个对应的所述千斤顶8的正上方；所述主纵梁3的端头设有拉杆座9，试验桥梁6下面的地面上设有所述反力梁5，且所述拉杆座9与所述反力梁5之间通过竖向拉杆10连接。

本实用新型一种用于铁路桥梁静载试验的试验台的工作原理为：当千斤顶8加载力后，通过千斤顶横梁7向上顶主纵梁3，同时通过传力梁4将力传导到实验桥梁6上面；主纵梁3将力通过竖向拉杆10传到位于地面的反力梁4，再由反力梁4将力传导到地面，实现铁路桥梁静载试验。

拆除主纵梁3两端的4米的端梁，整个试验的纵梁就变为32米纵梁。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，其特征在于：包括中间桁架和边端梁，所述边端梁设有两跨，两跨所述边端梁活动连接在所述中间桁架的两端；其中，所述中间桁架和边端梁均包括上弦杆和下弦杆，以及固定在所述上弦杆和所述下弦杆之间的多组交叉斜杆组，每组所述交叉斜杆组均包括四根对称分布的斜杆，且四根所述斜杆的一端通过中间节点板活动连接在一起，四根所述斜杆的另一端分别对应的固定在所述上弦杆和所述下弦杆上；所述中间桁架的上弦杆和所述边端梁的上弦杆活动连接在一起，所述中间桁架的下弦杆和所述边端梁的下弦杆活动连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，其特征在于：所述中间桁架沿长度方向的公称尺寸为16米，所述边端梁沿长度方向的公称尺寸为12米。

3.根据权利要求2所述的一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，其特征在于：所述边端梁一分为二形成边梁和端梁两部分，所述边梁和所述端梁的连接处为活动连接结构，所述端梁的上弦杆和下弦杆的外端通过竖直杆连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，其特征在于：所述边梁和端梁沿长度方向的公称尺寸分别为8米和4米。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁，其特征在于：相邻两根所述上弦杆之间的连接为销接，相邻两根所述下弦杆之间的连接为螺栓连接，所述斜杆在中间节点板处的连接为螺栓连接。

6.一种用于铁路桥梁静载试验的试验台，其特征在于：包括主纵梁、传力梁和反力梁；所述主纵梁包括两个如权利要求1至5任一项中所述的纵梁，且两个所述纵梁平行设置；所述传力梁设有多个，多个所述传力梁均横向水平的设置在试验桥梁上面的加载点处；所述主纵梁垂直的搁置在多个所述传力梁上，且所述主纵梁的两个纵梁之间设有与多个所述传力梁一一正对的多个千斤顶横梁；每个所述传力梁上均分别放置有一个千斤顶，且多个所述千斤顶横梁位于多个对应的所述千斤顶的正上方；所述主纵梁的端头设有拉杆座，试验桥梁下面的地面上设有所述反力梁，且所述拉杆座与所述反力梁之间通过竖向拉杆连接。