[发明专利]一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，包括：

桥墩，所述桥墩中部固定有一环形齿条；

球铰组件，所述球铰组件固定在所述桥墩上并位于所述环形齿条中心处；

桥体，所述桥体中部连接在所述球铰组件上；

驱动件，所述驱动件在所述球铰组件上间隔设置多个；所述驱动件下端啮合所述环形齿条，所述驱动件驱动所述桥体和桥墩发生相对转动。

2.根据权利要求1所述的多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，所述环形齿条包括环形支撑架和齿条本体，所述环形支撑架固定在所述桥墩上；所述齿条本体套设在所述环形支撑架上并利用螺栓固定。

3.根据权利要求2所述的多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，所述球铰组件包括下支撑柱、下半球铰、上半球铰、上支撑柱和转体台，所述下支撑柱固定在所述桥墩上；所述下半球铰固定在所述下支撑柱的顶部；所述上半球铰位于所述下半球铰上方并与其铰接；所述上支撑柱固定在所述上半球铰顶部；所述转体台一体成型在所述上支撑柱的顶部且所述上支撑柱位于所述转体台的中心位置处。

4.根据权利要求3所述的多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，所述驱动件包括动力支腿、台车架、辅助支撑滚动车、机架、减速电机、驱动齿轮，所述动力支腿顶部固定在所述转体台上、底部竖直向下向所述桥墩延伸；所述台车架固定在所述动力支腿的底部；所述辅助支撑滚动车固定在所述台车架下端，且与所述桥墩接触；所述机架水平固定在所述台车架的侧面；所述减速电机固定在所述机架的外端头且其输出轴竖直向下；所述驱动齿轮固定在所述减速电机的输出轴上并传动连接所述环形齿条。

5.根据权利要求4所述的多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，所述机架下表面固定有一导向板，所述导向板上转动设置一导向轮，所述导向轮外侧面贴合在所述环形支撑架的内侧面。

6.根据权利要求4所述的多点支撑式转体桥梁模型试验装置，其特征在于，所述桥墩上固定有与所述辅助支撑滚动车对应的环形轨道；所述驱动齿轮通过一传动盒传动连接所述环形齿条，所述传动盒固定在所述机架上，所述传动盒间隔设有2个分别与所述环形齿条啮合的传动齿轮；所述驱动齿轮分别与2个所述传动齿轮啮合。

7.一种利用权利要求6所述多点支撑式转体桥梁模型试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 根据桥体实际大小采用1：10比例缩放搭建转体模型试验装置；

S2. 在转体模型试验装置的每个部件上设置弦式应变计和电阻应变计，并记录初始数据；

S3. 试验时在桥体上设置配重，并调整试验过程中的风荷载以及试验过程中桥体的转速，记录各部件受力时的变形数据；

S4. 对各部件受力时的变形数据并进行分析。

8.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，S3中配重分为32吨、64吨和96吨三种。

9.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，S3中风荷载分为六级风和八级风二种。

10.根据权利要求7所述的试验方法，其特征在于，S3中桥体的转速分为0.02 rad/s、0.04 rsd/s和0.06 rad/s三种。