[发明专利]基于多振动台的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及方法

说明书

本发明涉及混凝土模型试验装置技术领域，特别涉及基于多振动台的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及方法。本发明的模拟方法中，由于采用了预制试验梁板与多组振动台组相结合的方式进行新旧桥湿接缝施工的模拟试验；同时多组振动台中，多个第一振动台分别采用旧桥不同位置采集到时程曲线数据进行振动模拟；该方式更加接近旧桥实际的振动方式，同时，将不同位移同时振动对后浇带变形差的影响考虑进去，使整个模拟过程更加接近现实过程，最后的数据才更具有参考意义，针对后浇带位置处的裂纹，以及最大承载力数据做出的新旧桥湿接缝施工改进策略才更有效果。

技术领域

本发明涉及混凝土模型试验装置技术领域，特别涉及基于多振动台的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及方法。

背景技术

伴随着我国经济不断发展，原有的道路桥梁交通情况已不能满足日益增强的交通需求，旧桥的拓宽与拼接工程逐渐增多。为了减少此类工程在施工过程中对民生和经济的影响，不中断交通的快速拼宽施工工艺是首位选择同样也是重要挑战。由于不中断交通，旧桥段会在行车的荷载下受激励产生振动及变形，而新桥段在施工过程中是不会因此振动的。因此，这种行车荷载造成的变形差会对拼接缝的质量产生一定的影响。国内外的研究者们已经对此类工程现象做了一些数值计算和试验模拟，并通过模拟试验，对车载振动与拼接缝的混凝土的性能影响进行了一系列的参数研究。

现阶段没有相应的试验标准和规制的试验装置，在以往的研究中，为模拟旧桥受到的行车荷载，一般会预制两段先浇梁或板作为新旧桥段，中间的后浇段在预制段固定到有用对试验构件上方安装作动器，下方安装弹簧的方法进行振动模拟，也有通过振动台进行振动模拟的。现有的试验方案及装置中，装置是通过控制力加载或位移加载的方式往复运动，从而模拟桥梁的振动状态。一般会用以固定位移的形式进行加载模拟，这与实际的情况并不相符，实际情况中，桥梁的振动规律并不稳定，且试验一般未考虑沿桥梁纵向位置变化而改变的振动情况对变形差的影响。通过现有的试件装置并不能很好的还原实桥的振动状况，得到的模拟数据也与实际施工过程中测试数据不符，不能作为实桥湿接缝施工方案的理论依据。

发明内容

本发明目的是在针对以往试验研究过程中存在的技术缺陷，提供一种更贴近实际工程情况的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及相应的试验方法，以解决现有桥梁拼接工程中对车载变形差的模拟试验与现实情况不够贴近的问题，以及现有试验中，忽略了对板形试件的研究及桥梁纵向受力对变形差的影响未进行考虑，从而造成模拟数据不具有参考性的技术缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

基于多振动台的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置，包括可拆卸连接的预制试验梁板和多组振动台；所述预制试验梁板沿其宽度方向依次划分成第一先浇段、后浇段和第二先浇段；每组振动台分别包括第一振动台和第二振动台，所述第一振动台设置于所述第一先浇段下方，所述第二振动台设置于所述第二先浇段下方；相邻两组所述振动台间隔设置。

本发明通过总结大量的旧桥拓宽与拼接工程中的桥梁拼接缝的裂缝大小、变形量、承载力等性能，提出关于车载振动对拼接缝的混凝土的性能影响等研究，通过模拟旧桥交通荷载下不同的施工工艺对拼接缝混凝土的变形影响，并以此评价新桥施工效果以及对拼接工程提出更加合理的建议。

本发明提供了一种改进的车载变形差模拟试验装置，基于实际桥梁的振动过程，振动规律并不稳定，且没有考虑到沿桥梁长度方向上因位置变化导致振动情况改变，进而对变形差产生的影响；独立进行不同位移点，桥梁的振动模拟方案并以此作为交通桥梁建设的理论基础，该方法没有很准确的指导实际桥梁拼接缝工程。本发明的技术方案，提出了多组振动台与预制试验梁板相结合的方式；并对模拟旧桥一侧的多个所述振动台输入对应的时程曲线数据；来实现后浇段弹性模量增大过程中对变形差的影响的研究；将旧桥的一定长度上不同位置的振动作为一个整体进行数据分析，研究拼接缝的变形差，使得该试验数据更加接近桥梁的实际变化规律，数据更具有代表性，对于拼接缝的施工方案调整更具有指导性。