一种缆索支承桥梁火致断索的组合试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110274818A(43)申请公布日2019.09.24(21)申请号201910506186.0(22)申请日2019.06.12(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市玄武区四牌楼2号(72)发明人黄侨刘志孙旭升牛泽辉(74)专利代理机构南京众联专利代理有限公司32206代理人周蔚然(51)Int.Cl.G01N3/02(2006.01)G01N3/18(2006.01)G01N31/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种缆索支承桥梁火致断索的组合试验装置(57)摘要本发明公开了一种缆索支承桥梁火致断索的组合试验装置，包含反力架、压力传感器、应变片、高频应变采集仪、加热炉、高强钢丝、自制锚固装置以及液压千斤顶；所述反力架一端配有液压千斤顶，用于张拉钢丝；反力架另一端配有压力传感器，用于监测钢丝轴力；所述高强钢丝锚固在所述自制锚固装置上，端部形成铰接；所述开合式加热炉用于模拟钢丝局部高温环境，并配有控制温度的控制箱，用于设定特定的温度-时间历程，并可即时显示炉腔温度；所述高频应变采集仪用于采集钢丝在破断瞬间的应变。本发明用于局部高温下单根钢丝的破断试验，可用于模拟缆索支承桥梁的火致断索。CN110274818ACN110274818A权利要求书1/1页1.一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，包含反力架（1）、压力传感器（2）、应变片（3）、高频应变采集仪（4）、加热炉（5）、高强钢丝（6）、锚固装置（7）以及液压千斤顶（8）；所述反力架（1）为空心封闭结构，所述加热炉（5）设置在反力架（1）内部，反力架（1）两端面均设有锚固装置（7），反力架（1）一端配有液压千斤顶（8），反力架另一端配有压力传感器（2），所述高强钢丝（6）在反力架（1）内部穿过加热炉（5）炉腔，另有控制箱与加热炉（5）、高频应变采集仪（4）连接，钢丝两端端头（12）分别锚固在锚固装置（7）上，端部形成铰接；反力架（1）两端侧下方设有限位块（9），应变片（3）粘贴在高强钢丝（6）上，与高频应变采集仪（4）相连。2.根据权利要求1所述的一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，所述锚固装置（7）包括底板（15）、挡块（13）、锚具（14），所述底板（15）固定在反力架（1）的端面，底板（15）一侧开槽，所述高强钢丝（6）的端头设置在槽外，挡块（13）设置在槽内，所述锚具（14）连接底板（15）与挡块（13）。3.根据权利要求1所述的一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，所述高强钢丝（6）水平设置。4.根据权利要求1所述的一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，液压千斤顶（8）底部设置承托。5.根据权利要求1所述的一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，应变片（3）在粘贴至高强钢丝之前，磨去待粘贴位置的镀锌层，应变片（3）直接粘贴在高强钢丝（6）表面，并通过导线与高频应变采集仪（4）相连。6.根据权利要求1所述的一种桥梁火致断索的组合试验装置，其特征在于，反力架（1）两端设置安全防护模板（10）。2CN110274818A说明书1/3页一种缆索支承桥梁火致断索的组合试验装置技术领域[0001]本发明属于缆索支撑桥梁试验装置领域，特别涉及一种缆索支撑桥梁火致断索的组合试验装置。背景技术[0002]斜拉索和吊索是缆索支承桥梁的关键传力构件，主梁自重与桥面活载均由拉索传递至主塔和基础，以此实现多个构件的协同承载。近年来，随着交通运输的日益复杂，火灾已成为桥梁事故的重要原因之一，国内外发生多起斜拉索附近车辆起火的事故。桥面发生火灾时司机通常将车辆右靠，严重威胁拉索安全。在火灾作用下，缆索材料的弹性模量、极限强度、屈服强度均随温度的升高而大幅降低，且缆索在服役过程中因锈蚀、疲劳等长期作用，可能存在一定的损伤，其被烧断的风险应引起足够的重视。[0003]大量学者曾对高温下的预应力钢丝进行试验研究和理论分析，但均侧重于材料在高温下力学性能的退化规律，对钢丝破断瞬间的轴力释放过程没有涉及。火灾下，拉索的破断过程则更为复杂，要进行针对性的试验研究。相应地，需要一种能够进行缆索支撑桥梁火致断索的试验装置。发明内容[0004]为解决上述问题，本发明公开了一种缆索支承桥梁火致断索的组合试验装置，通过可控变温加热炉模拟火灾发生时的温度场；通过液压千斤顶对高强钢丝施加持续稳定的荷载以模拟运营过程中的张紧状态；通过压力传感器监测试验过程中的钢丝轴力，并用高频应变传感器和应变片采集钢丝破断瞬间的应力变化过程。本装置可用于进行缆索支承桥梁的火致断索试验；可用于分析缆索支承桥梁钢丝在火灾下的响应，还可以预测局部火灾下缆索支承桥梁的钢丝受损程度。[00