[发明专利]一种用于铁路桥梁静载试验的纵梁以及试验台

说明书

本发明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。本发明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。

技术领域

本发明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。

发明内容

本发明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。