一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于斜拉索模型試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種需要確定斜拉索張拉力以及在實(shí)驗(yàn)過程中對不同的設(shè)計(jì)工況需要測試索力變化的試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>【背景技術(shù)】
[0002]斜拉橋?qū)儆诙啻纬o定體系，為對其受力性能進(jìn)行分析，目前多采用模型試驗(yàn)的方法在室內(nèi)進(jìn)行研宄，結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的幾何尺寸比原型小，制作容易，裝拆方便，且同一個(gè)模型可以進(jìn)行多個(gè)不同工況的模擬試驗(yàn)。
[0003]目前，對于不同相似比例，不同材料的斜拉橋模型，斜拉索截面在進(jìn)行相似計(jì)算后尺寸和初拉力值均較小，其錨固形式和索力測試較實(shí)際工程不盡相同。斜拉橋模型在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行時(shí)拉索的錨固一般是將拉索一次性張拉到所需值后用卡扣鎖死，而忽略了后期施工過程對索力的影響，該方法對索力的調(diào)整非常不便，且對張拉值的控制精度不高。
[0004]對模型的索力測試方法一般采用在拉索中部安裝拉力傳感器，由于斜拉索太細(xì)，傳感器在連接時(shí)很難固定，且傳感器的質(zhì)量相對于試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷睦鞫暂^大，與斜拉索串聯(lián)后，整個(gè)拉索的質(zhì)量、剛度等性質(zhì)均發(fā)生改變，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，解決現(xiàn)有模型試驗(yàn)中因受斜拉索和錨固裝置尺寸較小引起的調(diào)索不方便、測試索力精度不高的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，包括斜拉索，所述的斜拉索上安裝有調(diào)整接頭，穿過調(diào)整接頭的上下表面設(shè)置有調(diào)索螺桿，調(diào)整接頭的側(cè)面設(shè)置有與調(diào)整接頭內(nèi)部貫通的拉索導(dǎo)向管，所述的斜拉索的一端穿過拉索導(dǎo)向管伸入調(diào)整接頭內(nèi)部并固定在調(diào)索螺桿上；調(diào)整接頭與一個(gè)拉力傳感器連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述的測試裝置還包括主梁錨固螺桿，主梁錨固螺桿固定設(shè)置于調(diào)整接頭的側(cè)面，與拉索導(dǎo)向管對稱分布在調(diào)整接頭的異側(cè)，位于同一條直線上；所述的拉力傳感器串接在主梁錨固螺桿上。
[0009]進(jìn)一步地，所述的斜拉索固定設(shè)置在主塔上，主梁錨固螺桿安裝在主梁中。
[0010]進(jìn)一步地，所述的主梁中設(shè)置有與主梁錨固桿垂直設(shè)置的錨墊板，主梁錨固桿通過主梁錨固螺帽安裝在錨墊板上。
[0011]進(jìn)一步地，所述的調(diào)整接頭的上表面固定設(shè)置有螺母，所述的調(diào)索螺桿裝配在螺母中，并伸入調(diào)整接頭。
[0012]進(jìn)一步地，所述的螺母與調(diào)整接頭之間設(shè)置有固定墊片。
[0013]進(jìn)一步地，所述的調(diào)整接頭中開設(shè)有貫穿調(diào)整接頭上下表面的通孔，通孔內(nèi)徑大于調(diào)索螺桿的外徑；所述的拉索導(dǎo)向管與通孔貫通設(shè)置。
[0014]進(jìn)一步地，所述的拉力傳感器為S形拉力傳感器。
[0015]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的索力測試過程中拉索不能方便調(diào)節(jié)的缺陷，設(shè)置了調(diào)整接頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)承上啟下，便于和斜拉索、主梁錨固螺桿安裝連接，并且在其中設(shè)置了調(diào)索螺桿，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)索螺桿的方式使斜拉索纏繞(或松開)在調(diào)索螺桿上，以達(dá)到收緊(或放松)斜拉索的目的，從而對斜拉索進(jìn)行方便的調(diào)整；同時(shí)設(shè)置了錨墊板，使承力點(diǎn)結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固。本裝置使得斜拉索受力接近真實(shí)受力情況，并能方便快捷地實(shí)現(xiàn)索力的調(diào)整及索力的測試，簡單易行，精度更高。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型安裝在斜拉橋模型上的示意圖；
[0018]圖3為圖2處A部分的放大圖；
[0019]圖4為斜拉索與調(diào)索螺桿配合的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為斜拉索在調(diào)索螺桿上纏繞時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中標(biāo)號代表:1 一調(diào)索螺桿，2 —螺母，3 —固定墊片，4 一拉索導(dǎo)向管，5 —斜拉索，6 —調(diào)整接頭，7 —主梁銷固螺桿，8 —主梁銷固螺帽，9 一拉力傳感器，10 —銷墊板，11 一主梁，12 一主塔，13—主墩。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)有的模型試驗(yàn)中由于斜拉索5不能方便地調(diào)整而測試不方便，同時(shí)由于傳感器質(zhì)量對索力測試會產(chǎn)生一定影響。為了克服這些缺陷，本實(shí)用新型中提出了一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，包括斜拉索5，所述的斜拉索5上安裝有調(diào)整接頭6，穿過調(diào)整接頭6的上下表面設(shè)置有調(diào)索螺桿1，調(diào)整接頭6的側(cè)面設(shè)置有與調(diào)整接頭6內(nèi)部貫通的拉索導(dǎo)向管4，所述的斜拉索5的一端穿過拉索導(dǎo)向管4伸入調(diào)整接頭6內(nèi)部并固定在調(diào)索螺桿I上；調(diào)整接頭6與一個(gè)拉力傳感器9連接。
[0023]調(diào)整接頭6是一個(gè)承上啟下的結(jié)構(gòu)，其一方面與斜拉索5連接，另一方面與拉力傳感器9連接。本方案中考慮到拉力傳感器9的整體質(zhì)量對試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀绊戄^大，固不將拉力傳感器9設(shè)置在斜拉索5上，而是設(shè)置在調(diào)整接頭6的另一側(cè)，與斜拉索5異側(cè)設(shè)置。調(diào)整接頭6其最主要的作用是調(diào)整斜拉索5的張緊程度，其基本調(diào)整原理是，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)索螺桿1，使伸入到調(diào)整接頭6內(nèi)部的斜拉索5在調(diào)索螺桿I上纏繞，縮短斜拉索5在調(diào)整接頭6外部的長度，以此起到張緊斜拉索5的目的。而需要放松斜拉索5時(shí)，則反向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)索螺桿1，使斜拉索5從調(diào)索螺桿I上脫下，如圖4、圖5所示。圖4中，調(diào)索螺桿I未轉(zhuǎn)動(dòng)，而圖5中調(diào)索螺桿I轉(zhuǎn)動(dòng)使斜拉索5纏繞其上，此時(shí)斜拉索5收緊。通過這種簡便的調(diào)節(jié)方式，可快速方便地調(diào)整索力，并能做到對索力的精確控制。
[0024]具體設(shè)置方式是，調(diào)整接頭6的上表面固定設(shè)置有螺母2，所述的調(diào)索螺桿I裝配在螺母2中，并伸入調(diào)整接頭6。調(diào)整接頭6中開設(shè)有貫穿調(diào)整接頭6上下表面的通孔，通孔內(nèi)徑大于調(diào)索螺桿I的外徑；所述的拉索導(dǎo)向管4與通孔貫通設(shè)置。
[0025]調(diào)索螺桿I旋轉(zhuǎn)后位置需要固定，本方案中設(shè)置了螺母2。螺母2與調(diào)整接頭6固定設(shè)置，與調(diào)索螺桿I配合設(shè)置。調(diào)索螺桿I伸入到調(diào)整接頭6內(nèi)部的通孔中，并不與通孔壁接觸，而留出來的空間是為了纏繞斜拉索5。由于調(diào)索螺桿I旋轉(zhuǎn)后其會上下運(yùn)動(dòng)，固斜拉索5不會纏繞在調(diào)索螺桿I上同一位置而使其卡住。螺母2與調(diào)整接頭6之間設(shè)置有固定墊片3，固定墊片3可以防止拉索端頭外伸，并保護(hù)調(diào)整接頭6內(nèi)部的工作環(huán)境。
[0026]調(diào)整接頭6的側(cè)壁上對稱開設(shè)一對螺紋孔，分別用于和拉索導(dǎo)向管4、主梁錨固螺桿7連接。調(diào)整接頭6的壁厚為1mm?15mm。
[0027]在本方案中，測試裝置還包括主梁錨固螺桿7，主梁錨固螺桿7固定設(shè)置于調(diào)整接頭6的側(cè)面，與拉索導(dǎo)向管4對稱分布在調(diào)整接頭6的異側(cè)，位于同一條直線上；所述的拉力傳感器9串接在主梁錨固螺桿7上。
[0028]主梁錨固螺桿7主要有兩個(gè)作用，一是由于其剛度大，將拉力傳感器9安裝在其中可避免傳感器質(zhì)量對斜拉索5的影響；二是用來與主梁11連接。具體設(shè)置時(shí)，可將主梁錨固螺桿7從中部斷開，將拉力傳感器9焊接在其中部，使拉力傳感器9串接成為其一部分，而在測試時(shí)主梁錨固螺桿7是與斜拉索5共線的，因此拉力傳感器9獲取的數(shù)據(jù)能精確反應(yīng)索力情況，通過數(shù)據(jù)采集儀對傳感器獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；拉力傳感器9采用S形拉力傳感器，設(shè)置方便，測量結(jié)果準(zhǔn)確，其尺寸為5cmX5cmX 1cm。
[0029]如圖2所示，為本方案應(yīng)用在斜拉橋模型上的示意圖。主墩13上方是主塔12，主梁11垂直設(shè)置在主墩13、主塔12之間。測試時(shí)，斜拉索5的一端固定設(shè)置于主塔12上，另一端穿過拉索導(dǎo)向管4伸入到調(diào)整接頭6內(nèi)部纏繞在調(diào)索螺桿I上。拉索導(dǎo)向管4的作用是保持拉索的筆直，使拉索從調(diào)整接頭6伸出后不會彎折。主梁錨固螺桿7安裝在主梁11中。
[0030]考慮到承力點(diǎn)可能承力過大的問題，本方案中在主梁11中設(shè)置有與主梁錨固螺桿7垂直設(shè)置的錨墊板10，主梁錨固螺桿7通過主梁錨固螺帽8安裝在錨墊板10上，如圖3所示。
[0031]利用本裝置進(jìn)行模型試驗(yàn)可參照以下步驟:
[0032]步驟一，根據(jù)斜拉橋的縮尺比例計(jì)算模型各斷面尺寸并制作橋梁模型；
[0033]步驟二，制作或準(zhǔn)備以上各裝置配件；
[0034]步驟三，將比實(shí)際拉索長度富余5cm長度的斜拉索一端穿過拉索導(dǎo)向管并固定并纏繞在調(diào)索螺桿上；
[0035]步驟四，斜拉索的另一端固定設(shè)置在主塔上；
[0036]步驟五，主梁錨固螺桿焊接形拉力傳感器后，一端固定裝配在調(diào)整接頭上，另一端通過主梁錨固螺帽固定在錨墊板上；
[0037]步驟六，模型制作完畢后可通過擰動(dòng)調(diào)索螺桿調(diào)整索力值，并通過拉力傳感器連接的數(shù)據(jù)采集儀器上即可讀取索力值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，包括斜拉索(5)，其特征在于，所述的斜拉索(5)上安裝有調(diào)整接頭(6)，穿過調(diào)整接頭(6)的上下表面設(shè)置有調(diào)索螺桿(1)，調(diào)整接頭(6)的側(cè)面設(shè)置有與調(diào)整接頭(6)內(nèi)部貫通的拉索導(dǎo)向管(4)，所述的斜拉索(5)的一端穿過拉索導(dǎo)向管(4)伸入調(diào)整接頭(6)內(nèi)部并固定在調(diào)索螺桿(I)上；調(diào)整接頭(6)與一個(gè)拉力傳感器(9)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的測試裝置還包括主梁錨固螺桿(7)，主梁錨固螺桿(7)固定設(shè)置于調(diào)整接頭(6)的側(cè)面，與拉索導(dǎo)向管(4)對稱分布在調(diào)整接頭(6)的異側(cè)，位于同一條直線上；所述的拉力傳感器(9)串接在主梁錨固螺桿(7)上。
3.如權(quán)利要求2所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的斜拉索(5)固定設(shè)置在主塔(12)上，主梁錨固螺桿(7)安裝在主梁(11)中。
4.如權(quán)利要求3所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的主梁(11)中設(shè)置有與主梁錨固螺桿(7)垂直設(shè)置的錨墊板(10)，主梁錨固螺桿(7)通過主梁錨固螺帽(8)安裝在錨墊板(10)上。
5.如權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的調(diào)整接頭(6)的上表面固定設(shè)置有螺母(2)，所述的調(diào)索螺桿(I)裝配在螺母(2)中，并伸入調(diào)整接頭(6)。
6.如權(quán)利要求5所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的螺母(2)與調(diào)整接頭(6)之間設(shè)置有固定墊片(3)。
7.如權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的調(diào)整接頭(6)中開設(shè)有貫穿調(diào)整接頭(6)上下表面的通孔，通孔內(nèi)徑大于調(diào)索螺桿(I)的外徑；所述的拉索導(dǎo)向管⑷與通孔貫通設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述的模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，其特征在于，所述的拉力傳感器(9)為S形拉力傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型一種模型試驗(yàn)用斜拉索錨固及索力測試裝置，包括斜拉索，所述的斜拉索上安裝有調(diào)整接頭，穿過調(diào)整接頭的上下表面設(shè)置有調(diào)索螺桿，調(diào)整接頭的側(cè)面設(shè)置有與調(diào)整接頭內(nèi)部貫通的拉索導(dǎo)向管，所述的斜拉索的一端穿過拉索導(dǎo)向管伸入調(diào)整接頭內(nèi)部并固定在調(diào)索螺桿上；調(diào)整接頭與一個(gè)拉力傳感器連接。通過采用上述裝置，使得斜拉橋模型中斜拉索的受力影響因素減少，斜拉索受力更加接近真實(shí)受力情況，并能方便快捷地實(shí)現(xiàn)索力的調(diào)整及索力的測試，簡單易行，精度更高。
【IPC分類】G01L5-04
【公開號】CN204389083
【申請?zhí)枴緾N201520098606
【發(fā)明人】賀拴海, 李堯, 彭晶蓉, 王凌波, 馮洋, 盧旭
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月11日