铁路斜拉桥试验模型的制作方法
铁路斜拉桥试验模型的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁力学模拟试验装置技术领域，具体涉及一种铁路斜拉桥试验模型。
【背景技术】
[0002]斜拉桥是广泛应用于桥梁工程的一种结构形式。在新的交通形势下，确保斜拉桥长期、有效的运营尤为重要，因此需要对斜拉桥进行测试实验。
[0003]但是，现场进行测试实验会影响交通通行，而且耗费成本较高。模型试验成为解决斜拉桥科研和设计中出现的新问题时不可缺少的手段，因此需要一种能够很好地模拟斜拉桥的试验模型来进行研宄。而现有的斜拉桥模型均采用一次性整体浇筑的方式施工建造，这样施工方式很复杂，并且试验多是在室内进行，需要对模型进行对模型进行移动和拆、换索，整体浇筑会使试验非常不便；斜拉索一般均采用刚性锚固端将斜拉索锚固，不利于研宄不同锚固方式对斜拉索以及桥梁振动的影响；模型试验一般仅限于静力试验或是动力试验，用于试验研宄的范围有限。
[0004]因此研宄一种设计施工合理、操作方便、数据精度可靠、功能完善、实验成本低的一种斜拉桥试验模型已成为亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型专利提供了一种铁路斜拉桥试验模型，能够更好地为斜拉桥的模型实验提供便利，为深入研宄斜拉桥结构振动问题研宄提供更有效手段。解决现有的试验模型制作复杂，实验过程不便，试验研宄范围有限等技术问题。
[0006]为了实现上述技术目的，本实用新型专利的技术方案是:一种铁路斜拉桥的试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。
[0007]优选地，静力试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面的预留孔上的反力梁、锚固在地面的地锚梁、用于施加静力荷载的千斤顶以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁和地锚梁的螺杆；千斤顶的固定端固接在反力梁上，千斤顶的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面上。
[0008]优选地，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁、第二分配梁和第三分配梁。千斤顶的输出端连接在第一分配梁上，第一分配梁两端分别通过第二分配梁连接并将荷载加载第三分配梁上，第三分配梁布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁与第二分配梁相互垂直布置，第二分配梁与第三分配梁相互垂直布置。
[0009]优选地，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱、水平布置的主梁、连接塔柱和主梁之间的斜拉索、从底部支撑主梁的桥墩以及设置在桥墩上的支座以及固定塔柱底部的底座；钢轨铺设在主梁表面。
[0010]优选地，在位于主梁处的斜拉索锚固端设有用于调整斜拉索张拉力的穿心式千斤顶以及一块带孔的三角形混凝土块，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板，斜拉索穿过三角形混凝土块和锚固钢垫板；斜拉索的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在主梁上。
[0011]优选地，数据采集装置包括设于斜拉索的第二端用于试验过程中实时监控斜拉索拉力变化的穿心式力传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱位移值的位移传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱的振动加速度的加速度传感器。
[0012]优选地，主梁包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件连接成整体；刚性连接件包括端板、栓钉和加劲肋，端板第一侧焊上用于与主梁节段锚固连接的栓钉；端板第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔；端板设置有至少两块，端板与端板之间通过加劲肋焊接成组。
[0013]优选地，斜拉索的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。
[0014]优选地，斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器，阻尼器通过索箍和斜拉索连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架支撑。
[0015]优选地，钢轨下设置有弹性垫块，钢轨通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]本实用新型铁路斜拉桥试验模型，通过试验加载装置在桥体上模拟真实的静力加载和动力加载，通过对静力和动力的加载数据进行及时采集；能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
[0018]下面结合附图对本实用新型专利作进一步说明。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的立体结构示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的侧面结构示意图；
[0021]图3是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的正面结构示意图；
[0022]图4是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型行车试验示意图；
[0023]图5是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型去索后行车试验示意图；
[0024]图6是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载试验示意图；
[0025]图7是本实用新型实施例的刚性连接件的结构示意图；
[0026]图8是本实用新型实施例的主梁连接处的示意图；
[0027]图9是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的锚固端的结构示意图；
[0028]图10是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的正面示意图；
[0029]图11是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的侧面示意图；
[0030]图12是本实用新型实施例的斜拉索端部铰接简示图；
[0031]图13是本实用新型实施例的斜拉索端部刚性连接简示图；
[0032]图14是本实用新型实施例的斜拉索端部半刚性连接简示图；
[0033]图15是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的钢轨扣件示意图；
[0034]图16是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的试验数据采集装置示意图。
[0035]其中I为主梁，2为塔柱，3为斜拉索，4为底座，5为桥墩，6为支座，7为钢轨，8为穿心式千斤顶，9为穿心式力传感器，10为加速度传感器，11为位移传感器，12为锚固件，13为试验车，14为三角形混凝土块，15为千斤顶，16为反力梁，17为第一分配梁，18为第二分配梁，19为第三分配梁，20为垫块，21为地锚梁，22为地槽，23为桥面，24为试验数据采集设备，25为螺栓，26为螺母，27为弹簧垫圈，28为螺栓孔，29为加劲肋，30为端板，31为锚固钢垫板，32为加载支座，33为刚性连接件，34为阻尼器，35为弹性垫块，36为弹条，37为轨距垫，38为栓钉，39为支承架，40为索箍，41为螺杆，42为铁垫板。
【具体实施方式】
[0036]下面对本实用新型专利技术内容的进一步说明，但并非对本实用新型专利实质内容的限制。
[0037]图1是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的立体结构示意图；图2是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的侧面结构示意图；图3是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的正面结构示意图；图4是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型行车试验示意图；图5是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型去索后行车试验示意图；图6是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载试验示意图；图7是本实用新型实施例的刚性连接件的结构示意图；图8是本实用新型实施例的主梁连接处的示意图；图9是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的锚固端的结构示意图；图10是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的正面示意图；图11是 本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的侧面示意图；图12是本实用新型实施例的斜拉索端部铰接简示图；图13是本实用新型实施例的斜拉索端部刚性连接简示图；图14是本实用新型实施例的斜拉索端部半刚性连接简示图；图15是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的钢轨扣件示意图；图16是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的试验数据采集设备示意图。
[0038]铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨7。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集设备24。本实用新型铁路斜拉桥的试验模型，通过试验加载装置在斜拉桥上模拟静力加载和动力加载，并通过数据采集装置对静力和动力试验荷载作用下的桥梁试验数据进行及时采集；本实用新型能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
[0039]其还在于，试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面预留孔洞上的反力梁16、锚固在地面的地锚梁21、用于施加静力荷载的千斤顶15以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁16和地锚梁21的螺杆41 ;千斤顶15的固定端固接在反力梁16上，千斤顶15的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面23上。
[0040]其还在于，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁17、第二分配梁18和第三分配梁19。千斤顶15的输出端连接在第一分配梁17上，第一分配梁17两端分别通过第二分配梁18连接并将荷载加载第三分配梁19上，第三分配梁19布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁17与第二分配梁18相互垂直布置，第二分配梁18与第三分配梁19相互垂直布置。
[0041]其还在于，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱2、水平布置的主梁1、连接塔柱2和主梁I之间的斜拉索3，从底部支撑主梁I的桥墩5以及设置在桥墩上的支座6以及固定塔柱2底部的底座4 ;钢轨7铺设在主梁I表面。
[0042]其还在于，在位于主梁I处的斜拉索3锚固端设有用于调整斜拉索3张拉力的穿心式千斤顶8以及一块带孔的三角形混凝土块14，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板31，斜拉索3穿过三角形混凝土块14和锚固钢垫板31 ;斜拉索3的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在桥梁上。
[0043]其还在于，数据采集装置包括设于斜拉索3第二端用于试验过程中实时监控斜拉索3拉力变化的穿心式力传感器9、设于主梁I和/或塔柱2上用于在试验过程中测试主梁I和/或塔柱2位移值的位移传感器11、设于主梁I和/或塔柱2上用于在试验过程中测试主梁I和/或塔柱2的振动加速度的加速度传感器10。
[0044]其还在于，主梁I包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件33连接成整体；刚性连接件33包括端板30、栓钉38和加劲肋29，端板30第一侧焊上用于与主梁I节段锚固连接的栓钉38 ;端板30第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔28 ;端板30设置有至少两块，端板30与端板30之间通过加劲肋焊接成组。
[0045]其还在于，斜拉索3的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。
[0046]斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器34，阻尼器34通过索箍40和斜拉索3连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架39支撑。
[0047]其还在于，钢轨7下设置有弹性垫块35，钢轨7通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
[0048]如图1，图2，图3所示，斜拉桥模型是包括塔柱2，主梁I以及底座4，每个部分均分开制作。其中主梁I是由不同规格的节段拼接而成，主梁I各节段连接处均设置刚性连接件33，然后通过刚性连接件33将主梁I连接成整体。主梁I和塔柱2，塔柱2和底座4均采用浇筑的方式连接成整体，底座4上预留有螺栓孔，浇筑完成后可以用螺栓25锚固在地面上，模型两端均设置有一个桥墩5。斜拉索3 —端锚固在主梁I上，一端锚固在塔柱2上，主梁I和塔柱2制作时均预留拉索孔。斜拉桥模型上设置有钢轨7，试验车13可以沿着钢轨7在桥梁上运行。塔柱2以及主梁I上均安装了位移传感器11和加速度传感器10，通过位移传感器11和加速度传感器10可以测试斜拉桥在实验过程中的位移值和加速度值，测试的数据通过数据采集设备24进行采集。
[0049]图4，图5，图6分别是本斜拉桥试验模型所做的行车试验、去索后行车试验、静载试验三种应用实例。
[0050]如图7所示，刚性连接件33包括端板30、栓钉38和加劲肋29。端板之间焊接加劲肋29，使两块端板连成整体。端板30均采用合适厚度的钢板，内侧钢板打上栓钉38，栓钉38长度要足够长，以便于钢板与主梁I连接。外侧钢板留有螺栓孔28，以方便两侧刚性连接件33之间用螺栓25连接。
[0051]如图8所示，主梁I浇筑之前，将栓钉38和主梁I纵筋焊接在一起，然后再进行浇筑，使刚性连接件33固定在主梁I节段端部。主梁I两节段拼装时，一侧刚性连接件33设置螺栓孔28和另一侧刚性连接件33的螺栓孔28 —一对应，然后再用螺栓26固定。
[0052]如图9所示，三角形混凝土块14和主梁I浇筑在一起，浇筑之前预留了索孔，在三角形混凝土块14侧面垫上一块带孔的钢板作为锚固钢垫板31。斜拉索3可以穿过三角形混凝土块14和锚固钢垫板31，底端可以由锚固件12固定，下端依次穿入带孔的加载支座32，穿心式力传感器9和穿心式千斤顶8并固定锚固件12。
[0053]图10，图11分别是本斜拉桥模型静载加载装置正面示意图和侧面示意图。斜拉桥桥面预留孔洞，螺杆41穿过孔洞，一端连接反力梁16，另一端连接地锚梁21，地锚梁21通过螺杆41与地槽22连接。采用千斤顶15对桥面23进行加载，每个千斤顶15通过三级分配梁(第一分配梁17、第二分配梁18、第三分配梁19)和垫块20将荷载分配到八个加载点。
[0054]图12，图13，图14分别是斜拉索端部铰接、刚性连接、半刚性连接简示图。斜拉索3各端部均可采用铰接、刚性连接或者半刚性连接。每根斜拉索3上均安装索箍40，然后连接阻尼器34，阻尼器34由支承架39支撑。
[0055]如图15所示，钢轨7下设置弹性垫块35，然后用扣件将钢轨7固定在桥梁上。扣件包括弹条36、轨距垫37、螺栓25、螺母26、弹簧垫圈27和铁垫板42。通过螺栓25、螺母26和弹簧垫圈27将轨距垫37固定在钢轨7的侧面。固结在铁垫板42上弹条36固定在螺母26下，为螺栓25提供侧向地支撑。
[0056]图16是本斜拉桥模型试验数据采集设备示意图，可以采集由穿心式力传感器9、位移传感器11和加速度传感器10传送的信号。
[0057]实施时，提供的一种斜拉桥试验模型包括塔柱2、主梁1、锚固在地面的底座4、斜拉索3、钢轨7、节段间相互连接的刚性连接件33、试验加载装置，数据采集装置。其中主梁I由不同长度规格的节段拼装而成，主梁I各节段之间采用刚性连接件33连接成整体。主梁I和塔柱2之间以及塔柱2和底座4之间均采用浇筑方式连接成整体，底座4预留有螺栓孔，底座4采用螺栓25锚固在地面上。桥梁模型上设置有钢轨7，试验车13可以沿着钢轨7在桥梁上运行。
[0058]每根斜拉索3位于主梁I处的锚端部设置了一带孔的三角形混凝土块14，三角形混凝土块14的斜面设置带孔的钢板作为锚固钢垫板31，斜拉索3穿过三角形混凝土块14和销固钢垫板31，用销固件12销固。
[0059]每根斜拉索3 —端锚固在塔柱2上，一端锚固在桥梁的主梁I上；斜拉索3位于主梁处的锚固端安装有穿心式力传感器9，在张拉过程中以及试 验过程中，可以实时监控斜拉索3的拉力变化。
[0060]每根斜拉索3端部安装有穿心式千斤顶8，无需拆卸，方便调整斜拉索3张拉力。
[0061]斜拉索3可以根据需要随时进行换索，可以换成不同刚度的，不同材料类型和不同截面的斜拉索3，也可去除某些斜拉索3进行试验研宄。
[0062]试验模型的桥面23静荷载用千斤顶15施加，通过多级分配梁将荷载均匀分配到桥面23上；
[0063]试验模型可以采用移动车辆模型(试验车13)加载，模拟车辆-桥梁耦合系统动力相互作用试验，移动车辆模型(试验车13)可以沿着桥梁上铺设的钢轨7以不同速度运行，模拟移动车辆(试验车13)对桥梁的动力冲击效应。
[0064]桥梁试验模型上铺设有钢轨7，钢轨7下垫有弹性垫块35，通过扣件将钢轨7固定在桥梁上。
[0065]钢轨7下的弹性垫块35可以更换成不同刚度和阻尼参数的垫块，模拟不同垫块参数对桥梁振动响应的影响规律。
[0066]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过在斜拉索3上安装阻尼器34研宄不同阻尼器34参数对斜拉索3振动的减振作用。
[0067]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过改变斜拉索3两端的锚固条件，研宄刚性锚固端、铰接锚固端和半刚性锚固端对斜拉索3及桥梁振动的影响规律。
[0068]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过去掉斜拉桥某一对斜拉索3，研宄斜拉索3失效对桥梁振动的影响规律。
[0069]斜拉桥的主梁I和塔柱2上均安装位移传感器11、加速度传感器10，其中位移传感器11可测试斜拉桥模型在试验过程中梁体和塔柱2的位移值，加速度传感器10可以测试斜拉桥模型梁体和塔柱2的振动加速度值。
[0070]移动车辆模型(试验车13)是可移动式的数控模型车，可以在斜拉桥模型上稳定行驶，并能给斜拉桥模型提供指定的激励荷载。
[0071]传感器的测试信号通过无线数据传输的方式或者通过有线数据传输的方式进行数据采集。
[0072]本实用新型的有益技术效果是:
[0073]1、本实用新型斜拉桥模型制作简便
[0074]本斜拉桥模型主梁I由不同长度规格的节段拼装而成，主梁I各节段之间采用刚性连接件33连接成整体；主梁I和主塔，塔柱2和底座4之间均采用浇筑的方式连接在一起，底座4采用螺栓25锚固在地面上。这种制作方法方便、拼装和拆解容易。当试验模型需要移位时，本斜拉桥模型可以拆开进行移动，避免了整体移动带来的不便。同时便于更换不同截面和材料性能的斜拉索3，也便于改变斜拉索3的张拉力。
[0075]2、本实用新型斜拉桥模型加载合理，功能完善
[0076]模型采用千斤顶15进行加载，通过多级分配梁将荷载均匀分配到桥面23上，加载在主梁I上方的荷载均匀，可使静力试验方便、准确地进行；拉索的拉力可以通过穿心式千斤顶8进行控制，无需拆卸，方便调整斜拉索3张拉力；数控可移动轮式车辆模型可以准确模拟车辆运行过程中对桥梁的冲击作用。
[0077]3、本实用新型斜拉桥模型数据采集高效、及时
[0078]模型主梁I以及塔柱2上均安装加速度传感器10、压力传感器，每根斜拉索3上均安装穿心式力传感器9，实时监测模型各部分的振动响应。并将传感器的测试信号由数据采集装备通过无线数据传输的方式或者有线数据传输的方式进行采集，数据采集更加及时、高效。
[0079]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨，其特征在于，铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。2.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，静力试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面的预留孔上的反力梁、锚固在地面的地锚梁、用于施加静力荷载的千斤顶以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁和地锚梁的螺杆；千斤顶的固定端固接在反力梁上，千斤顶的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面上。3.根据权利要求2所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁、第二分配梁和第三分配梁，千斤顶的输出端连接在第一分配梁上，第一分配梁两端分别通过第二分配梁连接并将荷载加载第三分配梁上，第三分配梁布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁与第二分配梁相互垂直布置，第二分配梁与第三分配梁相互垂直布置。4.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱、水平布置的主梁、连接塔柱和主梁之间的斜拉索、从底部支撑主梁的桥墩以及设置在桥墩上的支座以及固定塔柱底部的底座；钢轨铺设在主梁表面。5.根据权利要求4所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，在位于主梁处的斜拉索锚固端设有用于调整斜拉索张拉力的穿心式千斤顶以及一块带孔的三角形混凝土块，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板，斜拉索穿过三角形混凝土块和锚固钢垫板；斜拉索的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在主梁上。6.根据权利要求5所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，数据采集装置包括设于斜拉索的第二端用于试验过程中实时监控斜拉索拉力变化的穿心式力传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱位移值的位移传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱的振动加速度的加速度传感器。7.根据权利要求1中所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，主梁包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件连接成整体；刚性连接件包括端板、栓钉和加劲肋，端板第一侧焊上用于与主梁节段锚固连接的栓钉；端板第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔；端板设置有至少两块，端板与端板之间通过加劲肋焊接成组。8.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，斜拉索的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。9.根据权利要求1至6中任一项所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器，阻尼器通过索箍和斜拉索连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架支撑。10.根据权利要求1至6中任一项所述的一种铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，钢轨下设置有弹性垫块，钢轨通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
【专利摘要】本实用新型为一种铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。本实用新型铁路斜拉桥的试验模型，通过试验加载装置在斜拉桥上模拟静力加载和动力加载，并通过数据采集装置对静力和动力试验荷载作用下的桥梁试验数据进行及时采集；本实用新型能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN204718822
【申请号】CN201420775591
【发明人】朱志辉, 杨乐, 李耀庄, 戴公连
【申请人】中南大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年12月11日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及桥梁力学模拟试验装置技术领域，具体涉及一种铁路斜拉桥试验模型。
【背景技术】
[0002]斜拉桥是广泛应用于桥梁工程的一种结构形式。在新的交通形势下，确保斜拉桥长期、有效的运营尤为重要，因此需要对斜拉桥进行测试实验。
[0003]但是，现场进行测试实验会影响交通通行，而且耗费成本较高。模型试验成为解决斜拉桥科研和设计中出现的新问题时不可缺少的手段，因此需要一种能够很好地模拟斜拉桥的试验模型来进行研宄。而现有的斜拉桥模型均采用一次性整体浇筑的方式施工建造，这样施工方式很复杂，并且试验多是在室内进行，需要对模型进行对模型进行移动和拆、换索，整体浇筑会使试验非常不便；斜拉索一般均采用刚性锚固端将斜拉索锚固，不利于研宄不同锚固方式对斜拉索以及桥梁振动的影响；模型试验一般仅限于静力试验或是动力试验，用于试验研宄的范围有限。
[0004]因此研宄一种设计施工合理、操作方便、数据精度可靠、功能完善、实验成本低的一种斜拉桥试验模型已成为亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型专利提供了一种铁路斜拉桥试验模型，能够更好地为斜拉桥的模型实验提供便利，为深入研宄斜拉桥结构振动问题研宄提供更有效手段。解决现有的试验模型制作复杂，实验过程不便，试验研宄范围有限等技术问题。
[0006]为了实现上述技术目的，本实用新型专利的技术方案是:一种铁路斜拉桥的试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。
[0007]优选地，静力试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面的预留孔上的反力梁、锚固在地面的地锚梁、用于施加静力荷载的千斤顶以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁和地锚梁的螺杆；千斤顶的固定端固接在反力梁上，千斤顶的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面上。
[0008]优选地，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁、第二分配梁和第三分配梁。千斤顶的输出端连接在第一分配梁上，第一分配梁两端分别通过第二分配梁连接并将荷载加载第三分配梁上，第三分配梁布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁与第二分配梁相互垂直布置，第二分配梁与第三分配梁相互垂直布置。
[0009]优选地，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱、水平布置的主梁、连接塔柱和主梁之间的斜拉索、从底部支撑主梁的桥墩以及设置在桥墩上的支座以及固定塔柱底部的底座；钢轨铺设在主梁表面。
[0010]优选地，在位于主梁处的斜拉索锚固端设有用于调整斜拉索张拉力的穿心式千斤顶以及一块带孔的三角形混凝土块，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板，斜拉索穿过三角形混凝土块和锚固钢垫板；斜拉索的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在主梁上。
[0011]优选地，数据采集装置包括设于斜拉索的第二端用于试验过程中实时监控斜拉索拉力变化的穿心式力传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱位移值的位移传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱的振动加速度的加速度传感器。
[0012]优选地，主梁包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件连接成整体；刚性连接件包括端板、栓钉和加劲肋，端板第一侧焊上用于与主梁节段锚固连接的栓钉；端板第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔；端板设置有至少两块，端板与端板之间通过加劲肋焊接成组。
[0013]优选地，斜拉索的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。
[0014]优选地，斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器，阻尼器通过索箍和斜拉索连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架支撑。
[0015]优选地，钢轨下设置有弹性垫块，钢轨通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]本实用新型铁路斜拉桥试验模型，通过试验加载装置在桥体上模拟真实的静力加载和动力加载，通过对静力和动力的加载数据进行及时采集；能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
[0018]下面结合附图对本实用新型专利作进一步说明。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的立体结构示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的侧面结构示意图；
[0021]图3是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的正面结构示意图；
[0022]图4是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型行车试验示意图；
[0023]图5是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型去索后行车试验示意图；
[0024]图6是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载试验示意图；
[0025]图7是本实用新型实施例的刚性连接件的结构示意图；
[0026]图8是本实用新型实施例的主梁连接处的示意图；
[0027]图9是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的锚固端的结构示意图；
[0028]图10是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的正面示意图；
[0029]图11是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的侧面示意图；
[0030]图12是本实用新型实施例的斜拉索端部铰接简示图；
[0031]图13是本实用新型实施例的斜拉索端部刚性连接简示图；
[0032]图14是本实用新型实施例的斜拉索端部半刚性连接简示图；
[0033]图15是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的钢轨扣件示意图；
[0034]图16是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的试验数据采集装置示意图。
[0035]其中I为主梁，2为塔柱，3为斜拉索，4为底座，5为桥墩，6为支座，7为钢轨，8为穿心式千斤顶，9为穿心式力传感器，10为加速度传感器，11为位移传感器，12为锚固件，13为试验车，14为三角形混凝土块，15为千斤顶，16为反力梁，17为第一分配梁，18为第二分配梁，19为第三分配梁，20为垫块，21为地锚梁，22为地槽，23为桥面，24为试验数据采集设备，25为螺栓，26为螺母，27为弹簧垫圈，28为螺栓孔，29为加劲肋，30为端板，31为锚固钢垫板，32为加载支座，33为刚性连接件，34为阻尼器，35为弹性垫块，36为弹条，37为轨距垫，38为栓钉，39为支承架，40为索箍，41为螺杆，42为铁垫板。
【具体实施方式】
[0036]下面对本实用新型专利技术内容的进一步说明，但并非对本实用新型专利实质内容的限制。
[0037]图1是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的立体结构示意图；图2是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的侧面结构示意图；图3是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的正面结构示意图；图4是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型行车试验示意图；图5是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型去索后行车试验示意图；图6是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载试验示意图；图7是本实用新型实施例的刚性连接件的结构示意图；图8是本实用新型实施例的主梁连接处的示意图；图9是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的锚固端的结构示意图；图10是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的正面示意图；图11是 本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的静载加载装置的侧面示意图；图12是本实用新型实施例的斜拉索端部铰接简示图；图13是本实用新型实施例的斜拉索端部刚性连接简示图；图14是本实用新型实施例的斜拉索端部半刚性连接简示图；图15是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的钢轨扣件示意图；图16是本实用新型实施例的铁路斜拉桥试验模型的试验数据采集设备示意图。
[0038]铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨7。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集设备24。本实用新型铁路斜拉桥的试验模型，通过试验加载装置在斜拉桥上模拟静力加载和动力加载，并通过数据采集装置对静力和动力试验荷载作用下的桥梁试验数据进行及时采集；本实用新型能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
[0039]其还在于，试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面预留孔洞上的反力梁16、锚固在地面的地锚梁21、用于施加静力荷载的千斤顶15以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁16和地锚梁21的螺杆41 ;千斤顶15的固定端固接在反力梁16上，千斤顶15的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面23上。
[0040]其还在于，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁17、第二分配梁18和第三分配梁19。千斤顶15的输出端连接在第一分配梁17上，第一分配梁17两端分别通过第二分配梁18连接并将荷载加载第三分配梁19上，第三分配梁19布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁17与第二分配梁18相互垂直布置，第二分配梁18与第三分配梁19相互垂直布置。
[0041]其还在于，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱2、水平布置的主梁1、连接塔柱2和主梁I之间的斜拉索3，从底部支撑主梁I的桥墩5以及设置在桥墩上的支座6以及固定塔柱2底部的底座4 ;钢轨7铺设在主梁I表面。
[0042]其还在于，在位于主梁I处的斜拉索3锚固端设有用于调整斜拉索3张拉力的穿心式千斤顶8以及一块带孔的三角形混凝土块14，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板31，斜拉索3穿过三角形混凝土块14和锚固钢垫板31 ;斜拉索3的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在桥梁上。
[0043]其还在于，数据采集装置包括设于斜拉索3第二端用于试验过程中实时监控斜拉索3拉力变化的穿心式力传感器9、设于主梁I和/或塔柱2上用于在试验过程中测试主梁I和/或塔柱2位移值的位移传感器11、设于主梁I和/或塔柱2上用于在试验过程中测试主梁I和/或塔柱2的振动加速度的加速度传感器10。
[0044]其还在于，主梁I包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件33连接成整体；刚性连接件33包括端板30、栓钉38和加劲肋29，端板30第一侧焊上用于与主梁I节段锚固连接的栓钉38 ;端板30第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔28 ;端板30设置有至少两块，端板30与端板30之间通过加劲肋焊接成组。
[0045]其还在于，斜拉索3的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。
[0046]斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器34，阻尼器34通过索箍40和斜拉索3连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架39支撑。
[0047]其还在于，钢轨7下设置有弹性垫块35，钢轨7通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
[0048]如图1，图2，图3所示，斜拉桥模型是包括塔柱2，主梁I以及底座4，每个部分均分开制作。其中主梁I是由不同规格的节段拼接而成，主梁I各节段连接处均设置刚性连接件33，然后通过刚性连接件33将主梁I连接成整体。主梁I和塔柱2，塔柱2和底座4均采用浇筑的方式连接成整体，底座4上预留有螺栓孔，浇筑完成后可以用螺栓25锚固在地面上，模型两端均设置有一个桥墩5。斜拉索3 —端锚固在主梁I上，一端锚固在塔柱2上，主梁I和塔柱2制作时均预留拉索孔。斜拉桥模型上设置有钢轨7，试验车13可以沿着钢轨7在桥梁上运行。塔柱2以及主梁I上均安装了位移传感器11和加速度传感器10，通过位移传感器11和加速度传感器10可以测试斜拉桥在实验过程中的位移值和加速度值，测试的数据通过数据采集设备24进行采集。
[0049]图4，图5，图6分别是本斜拉桥试验模型所做的行车试验、去索后行车试验、静载试验三种应用实例。
[0050]如图7所示，刚性连接件33包括端板30、栓钉38和加劲肋29。端板之间焊接加劲肋29，使两块端板连成整体。端板30均采用合适厚度的钢板，内侧钢板打上栓钉38，栓钉38长度要足够长，以便于钢板与主梁I连接。外侧钢板留有螺栓孔28，以方便两侧刚性连接件33之间用螺栓25连接。
[0051]如图8所示，主梁I浇筑之前，将栓钉38和主梁I纵筋焊接在一起，然后再进行浇筑，使刚性连接件33固定在主梁I节段端部。主梁I两节段拼装时，一侧刚性连接件33设置螺栓孔28和另一侧刚性连接件33的螺栓孔28 —一对应，然后再用螺栓26固定。
[0052]如图9所示，三角形混凝土块14和主梁I浇筑在一起，浇筑之前预留了索孔，在三角形混凝土块14侧面垫上一块带孔的钢板作为锚固钢垫板31。斜拉索3可以穿过三角形混凝土块14和锚固钢垫板31，底端可以由锚固件12固定，下端依次穿入带孔的加载支座32，穿心式力传感器9和穿心式千斤顶8并固定锚固件12。
[0053]图10，图11分别是本斜拉桥模型静载加载装置正面示意图和侧面示意图。斜拉桥桥面预留孔洞，螺杆41穿过孔洞，一端连接反力梁16，另一端连接地锚梁21，地锚梁21通过螺杆41与地槽22连接。采用千斤顶15对桥面23进行加载，每个千斤顶15通过三级分配梁(第一分配梁17、第二分配梁18、第三分配梁19)和垫块20将荷载分配到八个加载点。
[0054]图12，图13，图14分别是斜拉索端部铰接、刚性连接、半刚性连接简示图。斜拉索3各端部均可采用铰接、刚性连接或者半刚性连接。每根斜拉索3上均安装索箍40，然后连接阻尼器34，阻尼器34由支承架39支撑。
[0055]如图15所示，钢轨7下设置弹性垫块35，然后用扣件将钢轨7固定在桥梁上。扣件包括弹条36、轨距垫37、螺栓25、螺母26、弹簧垫圈27和铁垫板42。通过螺栓25、螺母26和弹簧垫圈27将轨距垫37固定在钢轨7的侧面。固结在铁垫板42上弹条36固定在螺母26下，为螺栓25提供侧向地支撑。
[0056]图16是本斜拉桥模型试验数据采集设备示意图，可以采集由穿心式力传感器9、位移传感器11和加速度传感器10传送的信号。
[0057]实施时，提供的一种斜拉桥试验模型包括塔柱2、主梁1、锚固在地面的底座4、斜拉索3、钢轨7、节段间相互连接的刚性连接件33、试验加载装置，数据采集装置。其中主梁I由不同长度规格的节段拼装而成，主梁I各节段之间采用刚性连接件33连接成整体。主梁I和塔柱2之间以及塔柱2和底座4之间均采用浇筑方式连接成整体，底座4预留有螺栓孔，底座4采用螺栓25锚固在地面上。桥梁模型上设置有钢轨7，试验车13可以沿着钢轨7在桥梁上运行。
[0058]每根斜拉索3位于主梁I处的锚端部设置了一带孔的三角形混凝土块14，三角形混凝土块14的斜面设置带孔的钢板作为锚固钢垫板31，斜拉索3穿过三角形混凝土块14和销固钢垫板31，用销固件12销固。
[0059]每根斜拉索3 —端锚固在塔柱2上，一端锚固在桥梁的主梁I上；斜拉索3位于主梁处的锚固端安装有穿心式力传感器9，在张拉过程中以及试 验过程中，可以实时监控斜拉索3的拉力变化。
[0060]每根斜拉索3端部安装有穿心式千斤顶8，无需拆卸，方便调整斜拉索3张拉力。
[0061]斜拉索3可以根据需要随时进行换索，可以换成不同刚度的，不同材料类型和不同截面的斜拉索3，也可去除某些斜拉索3进行试验研宄。
[0062]试验模型的桥面23静荷载用千斤顶15施加，通过多级分配梁将荷载均匀分配到桥面23上；
[0063]试验模型可以采用移动车辆模型(试验车13)加载，模拟车辆-桥梁耦合系统动力相互作用试验，移动车辆模型(试验车13)可以沿着桥梁上铺设的钢轨7以不同速度运行，模拟移动车辆(试验车13)对桥梁的动力冲击效应。
[0064]桥梁试验模型上铺设有钢轨7，钢轨7下垫有弹性垫块35，通过扣件将钢轨7固定在桥梁上。
[0065]钢轨7下的弹性垫块35可以更换成不同刚度和阻尼参数的垫块，模拟不同垫块参数对桥梁振动响应的影响规律。
[0066]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过在斜拉索3上安装阻尼器34研宄不同阻尼器34参数对斜拉索3振动的减振作用。
[0067]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过改变斜拉索3两端的锚固条件，研宄刚性锚固端、铰接锚固端和半刚性锚固端对斜拉索3及桥梁振动的影响规律。
[0068]在开展由于车辆(试验车13)运行引起的车辆-桥梁耦合振动试验研宄时，可以通过去掉斜拉桥某一对斜拉索3，研宄斜拉索3失效对桥梁振动的影响规律。
[0069]斜拉桥的主梁I和塔柱2上均安装位移传感器11、加速度传感器10，其中位移传感器11可测试斜拉桥模型在试验过程中梁体和塔柱2的位移值，加速度传感器10可以测试斜拉桥模型梁体和塔柱2的振动加速度值。
[0070]移动车辆模型(试验车13)是可移动式的数控模型车，可以在斜拉桥模型上稳定行驶，并能给斜拉桥模型提供指定的激励荷载。
[0071]传感器的测试信号通过无线数据传输的方式或者通过有线数据传输的方式进行数据采集。
[0072]本实用新型的有益技术效果是:
[0073]1、本实用新型斜拉桥模型制作简便
[0074]本斜拉桥模型主梁I由不同长度规格的节段拼装而成，主梁I各节段之间采用刚性连接件33连接成整体；主梁I和主塔，塔柱2和底座4之间均采用浇筑的方式连接在一起，底座4采用螺栓25锚固在地面上。这种制作方法方便、拼装和拆解容易。当试验模型需要移位时，本斜拉桥模型可以拆开进行移动，避免了整体移动带来的不便。同时便于更换不同截面和材料性能的斜拉索3，也便于改变斜拉索3的张拉力。
[0075]2、本实用新型斜拉桥模型加载合理，功能完善
[0076]模型采用千斤顶15进行加载，通过多级分配梁将荷载均匀分配到桥面23上，加载在主梁I上方的荷载均匀，可使静力试验方便、准确地进行；拉索的拉力可以通过穿心式千斤顶8进行控制，无需拆卸，方便调整斜拉索3张拉力；数控可移动轮式车辆模型可以准确模拟车辆运行过程中对桥梁的冲击作用。
[0077]3、本实用新型斜拉桥模型数据采集高效、及时
[0078]模型主梁I以及塔柱2上均安装加速度传感器10、压力传感器，每根斜拉索3上均安装穿心式力传感器9，实时监测模型各部分的振动响应。并将传感器的测试信号由数据采集装备通过无线数据传输的方式或者有线数据传输的方式进行采集，数据采集更加及时、高效。
[0079]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨，其特征在于，铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。2.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，静力试验加载装置包括安装在铁路斜拉桥表面的预留孔上的反力梁、锚固在地面的地锚梁、用于施加静力荷载的千斤顶以及用于分配加载力的分配梁以及用于连接反力梁和地锚梁的螺杆；千斤顶的固定端固接在反力梁上，千斤顶的输出端连接分配梁，分配梁用于将千斤顶施加的荷载分配到铁路斜拉桥的桥面上。3.根据权利要求2所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，分配梁采用三级分配梁，三级分配梁包括第一分配梁、第二分配梁和第三分配梁，千斤顶的输出端连接在第一分配梁上，第一分配梁两端分别通过第二分配梁连接并将荷载加载第三分配梁上，第三分配梁布置在铁路斜拉桥的桥面上；第一分配梁与第二分配梁相互垂直布置，第二分配梁与第三分配梁相互垂直布置。4.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，铁路斜拉桥包括竖立布置的塔柱、水平布置的主梁、连接塔柱和主梁之间的斜拉索、从底部支撑主梁的桥墩以及设置在桥墩上的支座以及固定塔柱底部的底座；钢轨铺设在主梁表面。5.根据权利要求4所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，在位于主梁处的斜拉索锚固端设有用于调整斜拉索张拉力的穿心式千斤顶以及一块带孔的三角形混凝土块，混凝土块的斜面上贴合有锚固钢垫板，斜拉索穿过三角形混凝土块和锚固钢垫板；斜拉索的第一端锚固在桥塔上，斜拉索的第二端锚固在主梁上。6.根据权利要求5所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，数据采集装置包括设于斜拉索的第二端用于试验过程中实时监控斜拉索拉力变化的穿心式力传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱位移值的位移传感器、设于主梁和/或塔柱上用于在试验过程中测试主梁和/或塔柱的振动加速度的加速度传感器。7.根据权利要求1中所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，主梁包括至少两个节段，各节段之间通过刚性连接件连接成整体；刚性连接件包括端板、栓钉和加劲肋，端板第一侧焊上用于与主梁节段锚固连接的栓钉；端板第二侧留有用于将相邻两根节段进行螺栓连接的螺栓孔；端板设置有至少两块，端板与端板之间通过加劲肋焊接成组。8.根据权利要求1所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，斜拉索的至少一端采用铰接连接、刚性连接、半刚性连接中的一种，并且斜拉索可以拆卸和更换。9.根据权利要求1至6中任一项所述的铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，斜拉索与铁路斜拉桥体之间设有阻尼器，阻尼器通过索箍和斜拉索连接，并由固结在铁路斜拉桥上的支承架支撑。10.根据权利要求1至6中任一项所述的一种铁路斜拉桥试验模型，其特征在于，钢轨下设置有弹性垫块，钢轨通过扣件固定在铁路斜拉桥体上。
【专利摘要】本实用新型为一种铁路斜拉桥试验模型，包括铁路斜拉桥体、桥体刚性连接件、铺设于铁路斜拉桥体上用于试验车运行的钢轨。铁路斜拉桥体采用分段制作，通过桥体刚性连接件拼装组合而成；铁路斜拉桥体上装有用于模拟斜拉桥静力和动力荷载的试验加载装置以及用于采集试验数据的数据采集装置。本实用新型铁路斜拉桥的试验模型，通过试验加载装置在斜拉桥上模拟静力加载和动力加载，并通过数据采集装置对静力和动力试验荷载作用下的桥梁试验数据进行及时采集；本实用新型能够模拟不同荷载工况下斜拉桥的结构响应，为桥梁结构设计提供试验参考数据，从而确保斜拉桥长期、有效的运营。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN204718822
【申请号】CN201420775591
【发明人】朱志辉, 杨乐, 李耀庄, 戴公连
【申请人】中南大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年12月11日
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