一种桥梁构件疲劳性能测试装置的制作方法

本申请涉及桥梁性能测试的，尤其是涉及一种桥梁构件疲劳性能测试装置。

背景技术：

1、波形钢腹板组合箱梁桥是钢-混凝土组合结构桥梁的一种，与常规混凝土桥梁相比，拥有结构轻巧，抗震性能好，避免腹板开裂、预应力效率高，施工便捷，体外索更换方便及造型美观等诸多优点；与传统直腹板钢-混凝土组合桥梁相比，波形钢腹板的抗屈曲能力强，可显著减少加劲肋的使用，对改善钢-混凝土组合结构桥梁的疲劳性能有积极作用。

2、随着公路交通迅速发展，交通量、车重和车速不断提高，超载现象日益突出，加之环境侵蚀作用，桥梁抗力退化问题难以避免，由此造成的疲劳累积损伤不容忽视。

3、目前各国规范中的疲劳设计都是在基于在洁净和干燥的实验室空气中获得的疲劳试验数据，未考虑环境腐蚀的影响。此外，规范中的桥梁车辆荷载标准都是模拟荷载，而非实际交通荷载，随着时间推移，桥梁规范给定的荷载计算模型和实际交通情况可能存在严重偏离，特别是针对日益严重的超载运输现象，以往的车辆荷载模型取值更偏于不安全，因此桥梁疲劳性能评估应当考虑当下和未来的交通变化情况做适当考虑。

技术实现思路

1、为了提高疲劳试验数据的准确性，本申请提供了一种桥梁构件疲劳性能测试装置。

2、本申请提供的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，采用如下的技术方案：

3、一种桥梁构件疲劳性能测试装置，包括用于模拟气候的气候模拟箱、设置在所述气候模拟箱内并用于对桥梁样品进行疲劳测试的测试机构，所述测试机构包括：

4、安装座，所述安装座设置在气候模拟箱内，所述安装座用于对桥梁样品进行固定；

5、固定架，所述固定架设置在安装座上；

6、测量车，所述测量车滑移设置在固定架上并与桥梁样品滚动接触；

7、调节组件，所述调节组件设置在测量车上并用于调节测量车对桥梁样品的压力值；

8、驱动组件，所述驱动组件设置在固定架上并用于驱动测量车往复运动。

9、通过采用上述技术方案，将桥梁样品固定安装在安装座上，然后将固定架固定安装在安装架上，通过调节组件来调节测量车对桥梁样品的压力值，通过驱动组件驱动测量车在桥梁样品上往复运动，以此来测量桥梁构件疲劳性能，最后通过气候模拟箱进行人工模拟各种自然环境，以此来提高疲劳试验数据的准确性。

10、进一步，所述驱动组件包括：

11、转盘，所述转盘转动设置在固定架上；

12、凸轴，所述凸轴偏心设置在转盘上；

13、滑移块，所述滑移块滑动设置在固定架上并与测量车固定连接，所述滑移块远离测量车一端上开设有与滑移块滑移方向相互垂直的滑槽，所述凸轴滑移设置在滑槽内；

14、驱动电机，所述驱动电机设置在固定架上并用于驱动转盘旋转，所述凸轴带动滑移块在固定架上往复滑移。

15、通过采用上述技术方案，驱动电机带动转盘转动，凸轴随着转盘转动而以转盘轴线为圆心转动，凸轴在滑槽内移动并带动滑移块在固定架上沿水平方向往复滑移，并最终带动测量车在桥梁样品上往复运动，以此来模拟桥梁的正常交通荷载，测量桥梁的疲劳性能。

16、进一步，所述固定架上可拆卸设置有横杆，所述横杆通过固定螺栓固定在固定架竖直方向上的不同位置来调节横杆高度，所述横杆上设置有第一导轨，所述测量车由车体、连接轴和两个滚轮组成，所述车体滑移设置在第一导轨上，所述连接轴竖向滑移设置在车体上，两个所述滚轮转动设置在连接轴两端上并与桥梁样品顶部滚动接触。

17、通过采用上述技术方案，横杆通过固定螺栓固定在固定架上，通过调节横杆与固定架的不同位置来调节横杆的离地高度，以此来适应不同高度的桥梁样品，车体顶部上固定安装有第一滑块，第一滑块与第一导轨配合使得测量车滑移安装在固定架上，滚轮通过连接轴与固定架连接，同时滚轮与桥梁样品滚动接触，便于测量车在固定架上往复运动。

18、进一步，所述调节组件包括：

19、支撑块，所述支撑块竖直滑移设置在车体上，所述连接轴设置在支撑块上；

20、电液伺服动作器，所述电液伺服动作器设置在车体上并竖直设置；

21、活塞杆，所述活塞杆滑移设置在电液伺服动作器上并连接在支撑块上。

22、通过采用上述技术方案，通过电液伺服动作器带动活塞杆在竖直方向上滑移，活塞杆带动支撑块上下滑移，最终来调节支撑块上滚轮对桥梁样品的压力值，以此来模拟不同的荷载车轮，使得更贴近实际交通荷载，最终测量在实际交通荷载下桥梁的疲劳性能，提高了疲劳试验数据的准确性。

23、进一步，所述气候模拟箱由箱体、模拟器和连接管组成，所述箱体用于放置桥梁样品和测试机构，所述模拟器用于人工模拟自然环境，所述连接管将模拟器和箱体连通并用于将模拟器模拟的自然环境输送到箱体内。

24、通过采用上述技术方案，将桥梁样品和测量机构放置在箱体内，然后开启模拟器开始模拟自然环境，并将模拟的自然环境通过连接管输送到箱体内，然后开始对桥梁样品的疲劳性能开始检测，以此来提高了疲劳试验数据的准确性。

25、进一步，所述模拟器可人工模拟各种自然环境的单一因素或综合因素作用，如温度、湿度、淋雨、太阳辐射、紫外线等。

26、通过采用上述技术方案，通过气候模拟箱对自然环进行模拟，以此来模拟不同的自然环境，使得更贴近实际环境腐蚀，最终测量在实际环境腐蚀下桥梁的疲劳性能，提高了疲劳试验数据的准确性。

27、进一步，所述凸轴上设置有挡块，所述挡块螺纹连接在凸轴上并抵接在滑移块上，所述挡块用于阻挡滑移块从凸轴上掉落。

28、通过采用上述技术方案，凸轴穿过滑槽将滑移块滑移安装在凸轴上，将挡块螺栓连接在凸轴上并抵压在滑移块上表面上，挡块用于阻挡运动过程中滑移块从凸轴上掉落，以此来提高凸轴与滑移块的连接稳定性。

29、进一步，所述电液伺服动作器上设置有用于检测负荷的负荷传感器，所述电液伺服动作器上设置有用于检测活塞杆位移的位移传感器。

30、通过采用上述技术方案，通过负荷传感器来实时准确的监测测量车对桥梁样品负荷值，同时位移传感器对活塞杆的位置进行实时准确的监测，以此来实时准确的获取测量车的数据，提高疲劳试验数据的准确性。

31、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

32、通过将需要检测的桥梁样品固定安装在气候模拟箱内，将测量车滑移安装在固定架上并与桥梁样品滚动接触，通过调节组件来调节测量车对桥梁样品的压力值，然后启动驱动组件带动测量车在桥梁样品上往复运动，最后开启气候模拟箱进行模拟自然环境，以此来模拟实际环境腐蚀和实际交通荷载，测量桥梁实际情况中的疲劳性能，提高疲劳试验数据的准确性。

技术特征：

1.一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：包括用于模拟气候的气候模拟箱（1）、设置在所述气候模拟箱（1）内并用于对桥梁样品（8）进行疲劳测试的测试机构（2），所述测试机构（2）包括：

2.根据权利要求1所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述驱动组件（7）包括：

3.根据权利要求1所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述固定架（4）上可拆卸设置有横杆（42），所述横杆（42）通过固定螺栓（43）固定在固定架（4）竖直方向上的不同位置来调节横杆（42）高度，所述横杆（42）上设置有第一导轨（44），所述测量车（5）由车体（51）、连接轴（52）和两个滚轮（53）组成，所述车体（51）滑移设置在第一导轨（44）上，所述连接轴（52）竖向滑移设置在车体（51）上，两个所述滚轮（53）转动设置在连接轴（52）两端上并与桥梁样品（8）顶部滚动接触。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述调节组件（6）包括：

5.根据权利要求1所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述气候模拟箱（1）由箱体（11）、模拟器（12）和连接管（13）组成，所述箱体（11）用于放置桥梁样品（8）和测试机构（2），所述模拟器（12）用于人工模拟自然环境，所述连接管（13）将模拟器（12）和箱体（11）连通并用于将模拟器（12）模拟的自然环境输送到箱体（11）内。

6.根据权利要求2所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述凸轴（72）上设置有挡块（721），所述挡块（721）螺纹连接在凸轴（72）上并抵接在滑移块（73）上，所述挡块（721）用于阻挡滑移块（73）从凸轴（72）上掉落。

7.根据权利要求4所述的一种桥梁构件疲劳性能测试装置，其特征在于：所述电液伺服动作器（62）上设置有用于检测负荷的负荷传感器（621），所述电液伺服动作器（62）上设置有用于检测活塞杆（63）位移的位移传感器（622）。

技术总结
本申请涉及一种桥梁构件疲劳性能测试装置，涉及桥梁性能测试的技术领域，包括气候模拟箱、进行疲劳测试的测试机构，测试机构包括：安装座，用于对桥梁样品进行固定；固定架，设置在安装座上；测量车，滑移设置在固定架上；调节组件，调节测量车对桥梁样品的压力值；驱动组件，用于驱动测量车往复运动。本申请通过将桥梁样品固定安装在气候模拟箱内，将测量车滑移安装在固定架上并与桥梁样品滚动接触，通过调节组件来调节测量车对桥梁样品的压力值，然后启动驱动组件带动测量车在桥梁样品上往复运动，最后开启气候模拟箱进行模拟自然环境，以此来模拟实际环境腐蚀和实际交通荷载，测量桥梁实际情况中的疲劳性能，提高疲劳试验数据的准确性。

技术研发人员：张景铨,兰超鹏,赵全伟,王小洋,刘洪喜,周高军,范基兴,邵坤厚,苏栋,许恩宾
受保护的技术使用者：山东省公路桥梁建设集团有限公司
技术研发日：20231021
技术公布日：2024/9/23