一种用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置及加载方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115371918A(43)申请公布日2022.11.22(21)申请号202211021952.2(22)申请日2022.08.24(71)申请人重庆交通大学地址400074重庆市南岸区学府大道66号(72)发明人周建庭范永辉罗超辛景舟杨俊王邵锐曾勇张洪(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212专利代理师黄河(51)Int.Cl.G01M5/00(2006.01)G01N3/02(2006.01)G01N3/08(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图4页(54)发明名称一种用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置及加载方法(57)摘要本发明公开了一种用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，用于对桥梁结构施加荷载，包括滑轮组阵列，所述滑轮组阵列包括多个并列排布的滑轮组，所述滑轮组包括动滑轮组和定滑轮组，所述动滑轮组与桥梁结构转动连接，所述定滑轮组与地面转动连接，所述动滑轮组与定滑轮组通过绕绳绕接在一起，所述绕绳的初始端与动滑轮组或定滑轮组固定连接，所述绕绳的绕接末端固定有配重块。该装置提供的荷载数值能够长时间保持稳定，当桥梁结构需要多点加载时，邻近加载点的变形不会改变当前加载点的荷载数值，与千斤顶张拉法相比，本发明加载装置不需要反复调载，就可以对桥梁结构施加任意大小、任意精度的荷载，保证了试验结果的准确性，增加了试验结果的可信度。CN115371918ACN115371918A权利要求书1/2页1.一种用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，用于对桥梁结构(2)施加荷载，包括滑轮组阵列(1)，所述滑轮组阵列(1)包括多个并列排布的滑轮组(11)，所述滑轮组(11)包括动滑轮组(12)和定滑轮组(13)，所述动滑轮组(12)与桥梁结构(2)转动连接，所述定滑轮组(13)与地面(3)转动连接，所述动滑轮组(12)与定滑轮组(13)通过绕绳(14)绕接在一起，所述绕绳(14)的初始端与动滑轮组(12)或定滑轮组(13)固定连接，所述绕绳(14)的绕接末端固定有配重块(15)。2.根据权利要求1所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述动滑轮组(12)中至少包括一个动滑轮，所述动滑轮组(12)中的滑轮直径沿绕绳(14)的初始端至末端逐渐增大；所述定滑轮组(13)中至少包括一个定滑轮，所述定滑轮组(13)中的滑轮直径同样沿绕绳(14)的初始端至末端逐渐增大。3.根据权利要求2所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述绕绳(14)的初始端固定于动滑轮组(12)，则加载在桥梁结构(2)的荷载由如下公式进行计算：G＝(2n+1)F+G’；式中，G是加载装置加载在桥梁结构(2)上的荷载值，F为配重块(15)的重量，n为动滑轮的个数，G’为动滑轮的总重量。4.根据权利要求2所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述绕绳(14)的初始端固定于动滑轮组(12)，则加载在桥梁结构(2)的荷载由如下公式进行计算：G＝(2n)F+G’；式中，G是加载装置加载在桥梁结构(2)上的荷载值，F为配重块(15)的重量，n为动滑轮的个数，G’为动滑轮的总重量。5.根据权利要求1所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述动滑轮组(12)与桥梁结构(2)之间还连接有拉力传感器(6)。6.根据权利要求1所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述动滑轮组(12)通过上工装连接座(41)与桥梁结构(2)转动连接，所述定滑轮组(13)通过下工装(5)与地面(3)固定连接。7.根据权利要求1所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，所述下工装(5)与定滑轮组(13)连接的一端还具有自定滑轮组(13)与下工装(5)连接点横向延伸的延伸臂(52)，所述延伸臂(52)的末端设置有导向轮(54)，所述导向轮(54)用于对配重块(15)上连接的绕绳(14)进行位移导向；所述延伸臂(52)的底面与地面(3)之间形成有位移空间，配重块(15)在此位移空间范围内发生位移。8.一种用于桥梁荷载试验的阵列式荷载加载方法，利用如权利要求1所述用于桥梁荷载试验的阵列式加载装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、确认桥梁结构(2)上的荷载加载点以及每个荷载加载点需要加载的荷载值；步骤2、根据加载点之间的间隙大小确定配重块(15)的体积；步骤3、结合每个荷载加载点需要加载的荷载值以及配重块(15)的体积，确定每个滑轮组(11)中滑轮的个数以及绕线方式，并将绕绳(14)初始端与滑轮组(11)固定连接，绕绳(14)末端与配重块(15)固定连接；步骤4、根据荷载值选择适配的拉力传感器(6)，并将拉力传感器(6)安装于桥梁结构(2)与滑轮组(11)之间，进而完成用于桥梁