[发明专利]环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统

说明书

本发明涉及一种环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统，环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统包括：环境模拟箱与加载组件。环境模拟箱用于放入进行模拟试验的工程结构，并为工程结构提供预设的环境条件。对工程结构进行试验工作时，将工程结构放置于环境模拟箱中，由环境模拟箱给工程结构提供预设的环境条件，再现不同的自然环境因素，与此同时，由加载组件同步进行竖向和水平的多向加载，加载组件将模拟外部荷载传递给工程结构，也就是能够同时考虑不同的自然环境因素与外部荷载相互耦合对工程结构的静力和动力响应的影响，模拟试验更加真实，能实现对工程结构在环境荷载耦合作用下结构性能演化规律和致灾机理等进行试验研究。

技术领域

本发明涉及工程结构模型试验系统技术领域，特别是涉及一种环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统。

背景技术

近年来，我国土木工程基础设施在技术发展与规模发展上都取得了极大进步，建成了多座大跨度的桥梁和隧道工程，例如刚通车的港珠澳大桥和在建的深中通道。这些重大土木工程结构设施服役环境复杂，除了正常运营期间的车辆荷载，还受到环境因素影响，例如温度、湿度、氯离子侵蚀等作用。现有的工程结构设计主要考虑永久荷载、可变荷载(如车辆)和偶然荷载(如地震、台风等)下结构性能或者主要考虑环境因素的结构耐久性，较少考虑环境多因素和荷载耦合作用，传统的室内试验研究主要集中在工程结构的疲劳特性、耐久性等相关测试，缺少对复杂环境多因素和多种荷载耦合的考虑。

发明内容

基于此，有必要克服现有室内试验技术的缺陷，提供一种环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统，它能够实现对工程结构环境荷载耦合作用下结构性能演化规律和致灾机理等进行试验研究。

其技术方案如下：一种环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统，所述环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统包括：环境模拟箱，所述环境模拟箱用于放入进行模拟试验的工程结构，并为所述工程结构提供预设的环境条件；加载组件，所述加载组件包括若干个作动器，所述作动器用于与所述工程结构相连，将模拟外部荷载传递给所述工程结构。

上述的环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统，对工程结构进行试验工作时，将工程结构放置于环境模拟箱中，由环境模拟箱给工程结构提供预设的环境条件，再现不同的自然环境因素(包括但不限于温度、湿度、雨水、氯离子侵蚀、光照、碳化及盐雾腐蚀)，与此同时，由加载组件同步进行加载动作，加载组件将模拟外部移动荷载传递给工程结构，也就是能够同时考虑不同的自然环境因素与外部移动荷载相互耦合对工程结构的结构性能和致灾机理的影响，模拟试验更加真实，能实现对工程结构在环境荷载耦合作用下结构性能演化规律和致灾机理等进行试验研究。

在其中一个实施例中，所述环境模拟箱的底板为可打开式的底板。

在其中一个实施例中，所述环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统还包括地震模拟振动台，所述地震模拟振动台与所述环境模拟箱相连，用于将震动荷载传递给所述环境模拟箱内的工程结构。

在其中一个实施例中，所述环境模拟箱的内部设有至少一个门板，至少一个所述门板将所述环境模拟箱的内部空间分隔成至少两个试验环境空间。

在其中一个实施例中，所述门板可打开式地设置于所述环境模拟箱中。

在其中一个实施例中，所述环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统还包括设置于所述环境模拟箱下方的支撑板，所述环境模拟箱可移动地设置于所述支撑板上，所述门板可打开式地设置于所述环境模拟箱中。

在其中一个实施例中，所述环境荷载耦合作用下工程结构模型试验系统还包括激励小车，所述激励小车可移动到所述环境模拟箱内部。

在其中一个实施例中，所述激励小车为两个；所述激励小车包括车体、设置于所述车体上的轮子、驱动所述轮子转动的调频电机、引导所述车体移动路径的惯导导向架、以及装设于所述车体上的可调重量块。