[发明专利]斜拉桥索梁锚固结构缩尺试验模型加载装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种斜拉桥索梁锚固结构缩尺试验模型加载装置及其试验方法，所述装置包括设于电液伺服作动器下方的钢箱粱段、固定于所述钢箱粱段内的锚固机构、用于固定所述钢箱粱段的锚固装置；所述锚固机构具有两块锚垫板，可同时固定两根斜拉索；所述锚垫板垂直所述电液伺服作动器的加载方向设置；所述电液伺服作动器的横梁与所述锚垫板之间设有传力钢架。本发明通过电液伺服作动器搭配传力钢架来模拟索力，将缩尺试验模型倒放使得钢箱粱段的加载面向上，并设计相应的锚固机构，使得加载过程得以实现，从而减小模拟索力与实桥索力的差距，避免了诸如加载力模拟不到位、试验过程易出纰漏等多种外在因素引起的试验结果准确性不高的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁结构设备技术领域，具体涉及到一种斜拉桥索梁锚固结构缩尺试验模型加载装置及其试验方法。

背景技术

在索梁锚固结构的研究工作中，综合考虑试验场地、试验设备、可操作度和成本等要求，索梁锚固结构缩尺试验成了一种主流趋势。而要进行索梁锚固结构缩尺试验研究，就必须要有一套模型试验加载系统。索梁锚固结构在工程中主要分为四类：锚箱式、耳板式、锚管式和锚拉板式。目前国内锚箱式索梁锚固结构皆以单拉索钢锚箱为主，即一个钢锚箱仅一个导索管，这个导索管仅通过一块锚垫板锚固一根斜拉索。针对这种传统的单拉索钢锚箱索梁锚固结构，其模型试验则有两种方式：一是取索梁锚固区处的部分结构作为试件，将模型试件按照原拉索方向竖起，下端焊接在底座上，用液压千斤顶沿索梁锚固结构的原拉索方向直接施加推力来模拟斜拉索索力，如上海长江大桥索梁锚固模型试验；二是将索梁锚固区的梁体简化为工形梁或箱梁，在梁端焊接竖向立柱和设置斜支撑作为反力架，搭配反力墙，用千斤顶张拉模拟拉索实现加载，如苏通长江大桥索梁锚固区试验。两种方式皆通过千斤顶实现单一拉索的模拟。

现对于一种双拉索钢锚箱，即一个钢锚箱有两个导索管，这两个导索管通过两块锚垫板锚固两根斜拉索，此型式大幅度提升了索力效率，这种结构适合于大宽度大跨度的公铁同层斜拉桥，如宜宾临港公铁两用长江大桥。若继续采用传统的千斤顶模拟斜拉索索力实现加载，由于第一种方法的千斤顶直接作用于加载底座和千斤顶分配梁之间，千斤顶的推力由千斤顶分配梁传递给锚箱，而大量程的索力又需多个千斤顶同时作用于千斤顶分配梁，此时则会出现加载力分布不均匀的情况；第二种方法则侧重于斜拉索线形的模拟，在千斤顶的直接张拉下，此时的斜支撑反力架与模型试件极易发生扭转。故而传统的加载方式会使得模拟出的索力与实桥索力差距较大，且其建模耗时长、成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种斜拉桥索梁锚固结构缩尺试验模型加载装置及其试验方法，适用于双拉索钢锚箱的模型试验研究，可避免传统的千斤顶模拟张力时出现诸如加载力模拟不到位、试验过程易出纰漏等多种外在因素引起的试验结果准确性不高的问题，同时具有建模耗时短、试验成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种斜拉桥索梁锚固结构缩尺试验模型加载装置，包括设于电液伺服作动器下方的钢箱梁段、固定于所述钢箱梁段内的锚固机构、用于固定所述钢箱梁段的锚固装置；所述锚固机构具有两块锚垫板，可同时固定两根斜拉索；所述锚垫板垂直所述电液伺服作动器的加载方向设置；所述电液伺服作动器的横梁与所述锚垫板之间设有传力钢架。

作为上述方案的进一步技术方案，所述锚固装置包括底座板、大三角支撑板和小三角支撑板；所述底座板固定设置，所述大三角支撑板固定连接于所述钢箱梁段的顶板和所述底座板之间，所述小三角支撑板所述固定连接于所述钢箱梁段的腹板和所述底座板之间。

作为上述方案的进一步技术方案，所述大三角支撑板并排设置多个，相邻的大三角支撑板之间固定连接有连接板。

作为上述方案的进一步技术方案，所述传力钢架、钢箱梁段、锚固机构和锚固装置均为钢结构。

作为上述方案的进一步技术方案，所述电液伺服作动器为电液伺服长柱压力试验机。