[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

说明书

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置及试验方法。一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置，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的中心处；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。本发明的试验方法可以模拟转体过程中各部件的安装工序；同时可以量化不同转动速度下对上部桥体的影响程度，还可以掌握桥墩受力情况，探究不同配重、风荷载和转速等工序下桥墩的应力分布，提供桥体转体过程中提高安全性的措施和建议，为实际桥体的转体施工提供科学依据。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置及试验方法。

背景技术

随着国内交通网的不断扩大完善，公路、铁路和市政道路之间的交叉越来越频繁。铁路是国家运输主要路线，不允许截断。为了保证铁路运输的顺畅，公路、市政道路与铁路交叉时，多采用桥梁上跨铁路的形式。上跨铁路桥梁的施工方法一般为先沿铁路方向施工桥梁，然后利用转盘将桥梁转体实现上跨铁路线的目的，与传统桥梁施工相比，转体桥具有不干扰交通、不间断通航和可跨交通频繁道路的特点且施工快速。但当桥梁跨铁路线较多、桥梁跨度较大时，转体桥梁的重量将会成倍增加，相应转体所需成本也会成倍增加。且目前施工技术实现大跨度桥梁转体时存在较大的安全和质量隐患。为了尽最大可能保障既有铁路线的运输安全，保证转体过程顺利进行，研究一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置及试验方法很有必要。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置及试验方法，其可以精确模拟转体全过程，为桥梁转体施工提供理论参考。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种多点支撑式转体桥梁模型试验装置，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。