一种桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及模拟方法与流程

文档序号:29869135发布日期:2022-04-30 17:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,包括可拆卸连接的预制试验梁和振动台,所述预制试验梁沿其长度方向依次为第一先浇段(1)、后浇段(2)和第二先浇段(3);所述振动台包括第一振动台(8)和第二振动台(9),所述第一振动台(8)设置于所述第一先浇段(1)下方,所述第二振动台(9)设置于所述第二先浇段(3)下方;还包括弹性组件;所述弹性组件分别包括第一弹性组件和第二弹性组件,所述第一弹性组件设置于所述第一先浇段(1)与所述第一振动台(8)之间,所述第二弹性组件设置于所述第二先浇段(3)与所述第二振动台(9)之间。2.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,所述后浇段(2)设置有支护模板,所述支护模板内裸露的钢筋上粘贴有若干用于信号采集的应变片。3.根据权利要求2所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,所述支护模板包括底板(51),和相对设置的侧板(52);还包括轮廓加强条,所述轮廓加强条包括第一加强条(53)和第二加强条(54);所述第一加强条(53)沿所述后浇段(2)的长度方向设置,所述第一加强条(53)设置于所述侧板(52)的边沿,所述第二加强条(54)设置于所述后浇段(2)与相邻先浇段的上下接缝处,所述第二加强条(54)与所述第一加强条(53)通过螺杆固定。4.根据权利要求1所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,所述第一弹性组件和所述第二弹性组件结构相同且对称于所述后浇段(2)设置;所述第一弹性组件包括第一铰支座和弹簧组,所述第一铰支座固定设置于所述第一先浇段(1),所述弹簧组固定设置于所述第一铰支座下方,并与对应的所述振动台固定,所述弹簧组包括第一弹簧(101)和第二弹簧(102),所述第一弹簧(101)和所述第二弹簧(102)分别设置于所述第一先浇段(1)的两侧。5.根据权利要求4所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,所述第一铰支座包括水平设置的上顶板(103)和下顶板(104),所述上顶板(103)和所述下顶板(104)之间用于和预制试验梁的先浇段位置进行固定;所述下顶板(104)下部设置有弹簧组,所述弹簧组分别与下顶板(104)、振动台固定连接。6.根据权利要求5所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置,其特征在于,还包括第二铰支座(12),所述第二铰支座(12)分别设置于所述第一先浇段(1)和所述第二先浇段(3)的端部用于支撑所述预制试验梁,所述第二铰支座(12)包括支块(121)和支板(122),所述支块(121)设置于先浇段与振动台之间,所述支板(121)设置于先浇段顶面,所述支板与所述振动台通过螺杆固定。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置的模拟方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:获取目标待加宽旧桥的数据,并建立旧桥有限元模型,确定所述第一振动台待输入的数据信息以及弹簧的刚度;步骤2:根据步骤1调整好试验装置,所述第一先浇段用于模拟旧桥一侧,所述第二先浇段用于模拟新桥一侧;所述后浇段用于模拟湿接缝;向后浇段内浇筑混凝土,混凝土浇筑完成后,马上开启所述第一振动台,采集钢筋应变片读数;当后浇段内的混凝土达到终凝后关闭所述第一振动台,并卸载试验梁;步骤3:对所述试验梁的后浇段进行脱模处理,然后观察试验梁的裂缝位置、形态、长
度,用裂缝测宽仪测量裂缝宽度。8.根据权利要求7所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置的模拟方法,其特征在于,建立旧桥有限元模型的具体做法为:设计湿接缝宽度为l,高度为h,计算在车桥耦合作用下旧桥靠近湿接缝一侧的最大挠度δ0以及转角θ
0 ,然后建立新桥和湿接缝模型,湿接缝的弹性模量设置为湿接缝混凝土养护到龄期在24h-48h时的弹性模量,计算在车桥耦合作用下湿接缝靠近旧桥一侧下缘最大拉应力σ;并标记此时的湿接缝弹性模量为e0。9.根据权利要求7所述的桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置的模拟方法,其特征在于,所述第一振动台采用固定振幅的方式振动,振幅根据下式计算:;其中,l0为拟采用的试验梁后浇段长度,h为拟采用的试验梁高度。

技术总结
本发明属于混凝土模型试验装置技术领域,涉及一种桥梁拼接缝车载变形差模拟试验装置及模拟方法。本发明改进的模拟试验装置中,通过在预制试验梁与振动台之间设置了弹性组件,在进行桥梁拼接缝车载变形差模拟试验的过程中,能够模拟出拼接缝两端的位移差随拼接缝弹性模量的增长而降低的规律,不需要使用到高精度的传感器,振动台只需要输入固定振幅的振动,即可得到较高的精度。而且,试验中后浇段的最大拉应变与实际工程中湿接缝的最大拉应变也更接近。基于该发明的模拟装置进行的模拟方法,能够更好的反应车桥耦合振动对新旧桥之间湿接缝的影响,通过该模拟方法得到的数据更具有参考性,对于后期新旧桥施工建设能够给出更准确的施工建议。准确的施工建议。准确的施工建议。


技术研发人员:李涛 连萌 于利存 石旻昊 吴善根 黄捷胜 李凌
受保护的技术使用者:中交第一公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日:2022.03.30
技术公布日:2022/4/29
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