[发明专利]一种桥梁墩柱爆炸试验的连接加载装置

说明书

本发明公开一种桥梁墩柱爆炸试验的连接加载装置，属于桥梁试验装置领域，包括纵桥向桁架联结系、竖向支承系、空间支撑联结系、竖向荷载加载装置以及盖梁和被测试桥墩。所述纵桥向桁架联结系形成的空间结连接整跨桥梁形成基本骨架；其次，竖向支承系和空间支撑联结系与纵桥向桁架联结系搭接形成完整的空间框架传力体系；同时，在近墩侧设置竖向荷载加载系统来施加墩柱轴向荷载并实时监测所加荷载值。本发明能够在爆炸试验中，实现水平纵向和横向约束并能对被测试墩柱施加轴力，模拟真实桥梁结构传力机制，同时其基本骨架可以进行反复拼装拆卸，以适应不同跨径和桥宽的试验需求。

技术领域

本发明属于桥梁试验装置领域，具体地说，涉及一种桥梁墩柱爆炸试验的连接加载装置。

背景技术

桥梁作为道路交通生命线的咽喉工程，在国民经济和军事战略中均占有核心地位。现行桥梁设计规范尚未对桥梁结构在爆炸作用下的抗爆性能及其防护措施做出明确要求。因此，爆炸荷载下桥梁结构的动力响应是桥梁工程领域中亟待研究的课题，而桥墩作为桥梁结构的关键受力构件，其抗爆性能尤其值得关注。

在结构爆炸试验中，由于试验破坏性较强，使得试验成本很高，因此人们通常采用缩尺模型来开展试验研究。对于桥梁墩柱的爆炸试验，为了使缩尺模型达到其在真实结构中的受力状态，可以建立包含桥梁上部结构的缩尺模型桥来实现水平纵向约束以及竖向加载，但是这样一来，仅针对桥梁下部结构的试验成本又会剧增，且该方法不具备重复性。因此，如何有效考虑上部结构的影响成为此类试验研究的一个关键问题。目前，对于独柱墩的爆炸试验常常采用平放法对墩柱进行轴向加载，但是将墩柱平放后，结构受力将会发生较大的变化，且其适用范围有一定的局限性，仅能做独柱墩试验，而多柱墩以及一跨桥相邻两墩柱之间的连接加载问题尚未得到有效解决。

基于以上原因，有必要设计一种可进行多柱墩和一跨桥相邻两墩柱爆炸试验，并且能考虑水平纵向约束以及竖向加载的试验装置。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种桥梁墩柱爆炸试验的连接加载装置，能够在爆炸试验中，实现水平纵向约束与竖向加载，从而使得试验结果更加真实可靠。同时，该装置不仅适用于单排多柱墩爆炸试验，也可用于一跨桥的相邻两墩柱爆炸试验，能有效考虑一跨桥内相邻墩柱的影响，兼具可拼装拆卸和循环使用的特点。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

一种桥梁墩柱爆炸试验的连接加载装置包括纵桥向桁架联结系1、竖向支承系2、空间支撑联结系3、竖向荷载加载装置4、盖梁5、被测试墩柱6，所述的纵桥向桁架联结系1的左右两端分别通过盖梁5可拆卸安装在被测试墩柱6上，纵桥向桁架联结系1的底部设置有竖向支承系2，竖向支承系2之间设置有空间支撑联结系3，纵桥向桁架联结系1的左右两端分别设置有位于被测试墩柱6内侧的竖向荷载加载装置4。

进一步，所述的纵桥向桁架联结系1包括水平杆件1-1、斜向杆件1-2、连接铰球1-3、端部连接杆1-4、端部支撑板1-5、支撑座1-6，所述的水平杆件1-1与斜向杆件1-2通过连接铰球1-3形成空间网架结构，空间网架结构的两侧通过连接在连接铰球1-3上的水平杆件1-1与斜向杆件1-2固定在支撑座1-6上，支撑座1-6安装在盖梁5上，盖梁5安装在被测试墩柱6上，空间网架结构除去两侧顶部的连接铰球1-3外，其余连接铰球1-3上通过端部连接杆1-4安装有端部支撑板1-5。

进一步，所述的水平杆件1-1与斜向杆件1-2为中部空心圆管，端部为实心螺纹圆段；端部连接杆1-4的一端端头设置有螺纹杆；连接铰球1-3的表面根据水平杆件1-1、斜向杆件1-2与端部连接杆1-4的数量与空间位置开设有便于水平杆件1-1、斜向杆件1-2与端部连接杆1-4螺纹固定连接的螺纹孔1-3-1。

进一步，所述的端部支撑板1-5的内壁上设置有竖向导槽1-5-1，端部连接杆1-4的另一端端部设置有与竖向导槽1-5-1匹配的竖向导杆1-4-1。