一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置的制作方法

本技术涉及塔架试验，具体涉及一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置。

背景技术：

1、预应力钢管混凝土格构式塔架由上部的纯钢结构的塔筒和下部的预应力钢管混凝土格构柱组成，将单根构件受弯模式转化为角部构件受轴向力作用模式，充分发挥钢管混凝土结构在高耸结构中承载力高、抗侧刚度大的优势，且格构柱材料位于截面角部、离中和轴较远、材料强度利用率高，以节省材料并提高刚度。同时，预应力的施加使得混凝土全截面受压，竖向钢管连接法兰及螺栓始终受压，采用预应力降低格构式塔架节点处疲劳荷载下的平均应力，从而提高疲劳寿命，这也具有较好的可行性和经济性。

2、格构式塔架在正常运行过程中，处于压弯扭复杂受力工况，为此，为了保障预应力钢管混凝土格构式塔架的正常运行，亟需一直试验装置，对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭受力试验。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本实用新型主要解决的技术问题是：为了保障预应力钢管混凝土格构式塔架的正常运行，亟需一直试验装置，对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭受力试验。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，包括：

3、反力架；

4、加载梁，所述加载梁可拆卸地安装在预应力钢管混凝土格构式塔架顶端；

5、轴压加载件，所述轴压加载件安装在反力架上，且所述轴压加载件可对加载梁施加一个向下的压力；及

6、水平加载件，所述水平加载件可对加载梁施加一个水平方向的推力，且所述水平加载件对加载梁施加力的点位可调。

7、本实用新型中，将预应力钢管混凝土格构式塔架的底端固定，并将加载梁安装在预应力钢管混凝土格构式塔架的顶端，将反力架固定在反力墙或者地面上，通过反力架对轴压加载件进行安装，以此来通过反力架对轴压加载件的轴向方向进行限位，使得轴压加载件在轴向方向上固定，然后控制轴压加载件动作，轴压加载件通过加载梁施加一个预应力钢管混凝土格构式塔架轴向的力，以此来对塔架进行轴向受压试验，控制水平加载件动作，通过控制水平加载件在加载梁上的点位，即可通过加载梁对塔架进行受扭试验或受弯试验。如此即可对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭试验，能够有效的保障预应力钢管混凝土格构式塔架在运行过程中的正常使用。

8、优选的，所述反力架包括：安装座、横梁和斜梁；所述横梁的一端固定安装在安装座上，且所述轴压加载件安装在横梁上；所述斜梁的一端固定安装在横梁上，所述斜梁的另一端固定安装在安装座上。通过安装座将横梁固定，通过横梁对轴压加载件的轴向方向进行限位，同时，将斜梁、安装座和横梁设置成三角状，从而通过斜梁提高横梁的强度。

9、优选的，所述轴压加载件通过滑动小车装在反力架上，所述滑动小车滑动安装在反力架上，且所述滑动小车的滑动方向与水平加载件的推力方向相同。通过滑动小车在反力架上滑动，从而能够调节轴压加载件的位置，且塔架在进行受弯试验时，滑动小车能够自适应的跟随塔架的弯曲调整自身的位置，使得塔架的受弯试验和受压试验能够同时进行。

10、优选的，所述轴压加载件包括轴压千斤顶和垫块，所述轴压千斤顶的一端固定安装在滑动小车上，所述轴压千斤顶的另一端与垫块球铰连接，且所述垫块与加载梁抵接。通过轴压千斤顶对垫块施加一个向下的力，通过垫块对加载梁施加一个向下的压力；且通过轴压千斤顶与垫块球铰连接，使得塔架在同时进行受压和受扭试验时，球铰处能够自适应的调节。

11、优选的，所述水平加载件包括水平千斤顶、压板和拆装座；所述水平千斤顶的一端与压板球铰连接，所述压板与加载梁抵接，所述水平千斤顶的另一端与拆装座铰接，且所述拆装座的位置可调。通过调节拆装座的位置即可调节压板在加载梁上抵接的点位，如此即可选择对塔架进行受压试验或受扭试验；且通过与拆装座铰接、与压板球铰连接，从而使得受压试验或受扭试验能够同时与受压试验进行。

12、优选的，还包括锚板，所述锚板上有多个安装点位，多个所述安装点位沿所述加载梁的长度方向上布置，且所述拆装座与安装点位可拆卸连接。通过将拆装座安装在不同的安装点位，从而实现对加载梁施加力的点位的调节。

13、优选的，所述加载梁通过顶座可拆卸地安装在预应力钢管混凝土格构式塔架的顶端，所述顶座包括：顶板、底板和侧板；所述顶板与加载梁可拆卸连接；所述底板与预应力钢管混凝土格构式塔架的顶端可拆卸连接，所述底板与顶板相互平行设置，且所述底板和顶板上分别开设有圆孔；所述侧板位于顶板和底板之间，且所述侧板与顶板和底板固定连接，所述侧板上开设有第一操作孔。通过顶座能够更加方便的与预应力钢管混凝土格构式塔架连接。

14、优选的，还包括底座，所述底座包括工字钢梁、肋板和角板；两个所述工字钢梁相互平行设置，且两个所述工字钢梁通过多个肋板固定连接，所述工字钢梁与预应力钢管混凝土格构式塔架的底端可拆卸连接，且所述工字钢梁的底端开设有锚孔，所述工字钢梁的两端分别固定安装有角板，且所述角板上开设有第二操作孔。通过角板将工字钢梁的两端进行加固，通过工字钢梁安装在塔架的底端，通过锚孔与地面相连，将工字钢梁固定在地面，以此来实现对塔架的固定，并通过第二操作孔张拉预应力。

15、相对于现有技术，本实用新型至少具有如下优点：

16、可对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭试验。本实用新型中，轴压加载件通过加载梁施加一个预应力钢管混凝土格构式塔架轴向的力，以此来对塔架进行轴向受压试验；通过控制水平加载件在加载梁上的点位，即可通过加载梁对塔架进行受扭试验或受弯试验。如此即可对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭试验，能够有效的保障预应力钢管混凝土格构式塔架在运行过程中的正常使用。

技术特征：

1.一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，所述反力架包括：安装座、横梁和斜梁；所述横梁的一端固定安装在安装座上，且所述轴压加载件安装在横梁上；所述斜梁的一端固定安装在横梁上，所述斜梁的另一端固定安装在安装座上。

3.根据权利要求1所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，所述轴压加载件通过滑动小车装在反力架上，所述滑动小车滑动安装在反力架上，且所述滑动小车的滑动方向与水平加载件的推力方向相同。

4.根据权利要求3所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，所述轴压加载件包括轴压千斤顶和垫块，所述轴压千斤顶的一端固定安装在滑动小车上，所述轴压千斤顶的另一端与垫块球铰连接，且所述垫块与加载梁抵接。

5.根据权利要求1所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，所述水平加载件包括水平千斤顶、压板和拆装座；所述水平千斤顶的一端与压板球铰连接，所述压板与加载梁抵接，所述水平千斤顶的另一端与拆装座铰接，且所述拆装座的位置可调。

6.根据权利要求5所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，还包括锚板，所述锚板上有多个安装点位，多个所述安装点位沿所述加载梁的长度方向上布置，且所述拆装座与安装点位可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，所述加载梁通过顶座可拆卸地安装在预应力钢管混凝土格构式塔架的顶端，所述顶座包括：顶板、底板和侧板；所述顶板与加载梁可拆卸连接；所述底板与预应力钢管混凝土格构式塔架的顶端可拆卸连接，所述底板与顶板相互平行设置，且所述底板和顶板上分别开设有圆孔；所述侧板位于顶板和底板之间，且所述侧板与顶板和底板固定连接，所述侧板上开设有第一操作孔。

8.根据权利要求1所述的一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，其特征在于，还包括底座，所述底座包括工字钢梁、肋板和角板；两个所述工字钢梁相互平行设置，且两个所述工字钢梁通过多个肋板固定连接，所述工字钢梁与预应力钢管混凝土格构式塔架的底端可拆卸连接，且所述工字钢梁的底端开设有锚孔，所述工字钢梁的两端分别固定安装有角板，且所述角板上开设有第二操作孔。

技术总结
本技术提供了一种预应力钢管混凝土格构式塔架试验装置，包括反力架、加载梁、轴压加载件及水平加载件，加载梁可拆卸地安装在预应力钢管混凝土格构式塔架顶端；轴压加载件安装在反力架上，且轴压加载件可对加载梁施加一个向下的压力；水平加载件可对加载梁施加一个水平方向的推力，且水平加载件对加载梁施加力的点位可调。轴压加载件通过加载梁施加一个预应力钢管混凝土格构式塔架轴向的力，以此来对塔架进行轴向受压试验，通过控制水平加载件在加载梁上的点位，即可通过加载梁对塔架进行受扭试验或受弯试验。如此即可对预应力钢管混凝土格构式塔架进行压弯扭试验，能够有效的保障预应力钢管混凝土格构式塔架在运行过程中的正常使用。

技术研发人员：周扬,李彦娥,李强,郭松龄,李欢,陈飞宇,王兰,毛伟
受保护的技术使用者：中船海装风电有限公司
技术研发日：20230808
技术公布日：2024/4/7