專利名稱：一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁試驗(yàn)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種用于損傷識(shí)別算法驗(yàn)證的斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
斜拉橋結(jié)構(gòu)具有自重小、剛度大、受力明確、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯等優(yōu)點(diǎn)，以其較大的跨越能力、良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和美學(xué)價(jià)值在現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要的地位。斜拉橋建成后，就會(huì)不斷受到正常荷載、環(huán)境荷載、材料老化、腐蝕效應(yīng)以及其他因素的作用，長(zhǎng)期會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)系統(tǒng)損傷積累和抗力衰減，極端情況下可能引發(fā)災(zāi)難性的突發(fā)事故。因此為了保障結(jié)構(gòu)的完整性和安全性，對(duì)已建成的斜拉橋進(jìn)行損傷識(shí)別具有非常 重要的意義。然而在實(shí)際橋梁上進(jìn)行破壞和研究并不現(xiàn)實(shí)，因此通過(guò)試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行損傷識(shí)別驗(yàn)證具有重要意義。下面就現(xiàn)有技術(shù)中用于損傷識(shí)別的斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)研究現(xiàn)狀介紹如下2005年，趙翔、汪永蘭分析了斜拉索損傷對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力性能影響的特征，在縮尺比為1:60的潤(rùn)揚(yáng)大橋斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕线M(jìn)行了試驗(yàn)，實(shí)測(cè)了斜拉索在各種損傷工況下的索力、主梁線形、動(dòng)力特性及其變化規(guī)律，通過(guò)與理論研究結(jié)果的對(duì)比分析，得到拉索損傷對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力性能的影響規(guī)律，提出了拉索損傷的靜力和動(dòng)力監(jiān)測(cè)策略。2010年，Ge Jiping和Li Husheng通過(guò)一座斜拉橋模型對(duì)基于小波包能量積聚變化指數(shù)的損傷識(shí)別方法進(jìn)行了研究，制作了獨(dú)塔兩跨對(duì)稱連續(xù)斜拉橋模型，全長(zhǎng)5. 2m ；主梁截面為Π形，寬471mm，高30mm，采用角鋼和鋼板拼接而成；斜拉索總共12根，橋墩高O. 58m，采用槽型鋼；通過(guò)在主梁不同位置設(shè)置切口來(lái)模擬不同的損傷工況。2010年，石家莊鐵道大學(xué)研究設(shè)計(jì)了基于損傷識(shí)別的獨(dú)塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)。模型主要由獨(dú)塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、杠桿加載系統(tǒng)和索力測(cè)試系統(tǒng)組成,其中獨(dú)塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍Ｐ椭髁航孛鏋橄湫停總€(gè)節(jié)段由螺栓連接；索塔為H型，通過(guò)型鋼焊接；斜拉索和主梁通過(guò)螺栓套桿連接；基座由型鋼焊接而成；主梁損傷通過(guò)更換厚度不同的節(jié)段來(lái)模擬。2011年，胡健以黃河勝利大橋?yàn)樵?，設(shè)計(jì)了縮尺比為1/150的斜拉橋模型。由于以斜拉索損傷對(duì)索力的影響為主要研究目的，對(duì)該橋除斜拉索外的其他結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面進(jìn)行了較大的簡(jiǎn)化，但基本滿足抗彎剛度和抗扭剛度相似。斜拉索和主梁的連接采用了微調(diào)螺絲的支座，可以方便模擬索力變化。2011 年，S. D. Frassois 等人提出了基于 Random Coefficient Pooled (RCP-ARX)的損傷識(shí)別方法，并在一座斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕线M(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。該模型為獨(dú)塔雙跨斜拉橋，全長(zhǎng)1470_，寬190_，兩側(cè)一共20根斜拉索，主梁為鋁合金材質(zhì),索塔為鋼材,全橋主要通過(guò)螺栓連接。橋面上設(shè)置了配重鐵塊，并安裝了相應(yīng)的測(cè)試儀器。試驗(yàn)中主要通過(guò)放松錨固斜拉索的螺栓，放松錨固主梁縱向邊緣的螺栓和放松錨固索塔底部的螺栓來(lái)模擬不同的損傷。以上介紹的用于損傷識(shí)別方法驗(yàn)證的斜拉橋模型大多針對(duì)獨(dú)塔雙跨斜拉橋，而對(duì)最常見的雙塔三跨斜拉橋少有涉及；所能模擬的損傷工況單一，不能進(jìn)行多損傷驗(yàn)證 ’大部分模型主梁未配重，涉及配重的模型其配重與主梁沒(méi)有可靠連接，動(dòng)力反應(yīng)滯后，因此合理性有待商榷；同時(shí)針對(duì)移動(dòng)荷載下的損傷識(shí)別方法驗(yàn)證未有涉及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，拆卸組建方便，可以有效模擬斜拉橋的各種損傷形式，針對(duì)橋梁損傷識(shí)別方法的進(jìn)行有效驗(yàn)證。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，該系統(tǒng)由雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?移動(dòng)荷載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；所述雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀芍髁骸⑺魉?、斜拉索、支座和基座組成，所述主梁與所述索塔采用擠壓連接，所述主梁與所述索塔交接處設(shè)置橡膠支座；所述主梁兩端通過(guò)所述支座與所述基座相連，所述索塔通過(guò)所述索塔連接板與所述基座連接；所述斜拉索兩端分別連接于所述索塔和所述主梁；所述索塔為花瓶形，每根塔柱由對(duì)稱設(shè)置的第一索塔節(jié)段、第二索塔節(jié)段和第三索塔節(jié)段組成；所述第一索塔節(jié)段與所述第二索塔節(jié)段之間通過(guò)第一索塔連接板連接，所述第二索塔節(jié)段與所述第三索塔節(jié)段之間通過(guò)第二索塔連接板連接，所述第一索塔節(jié)段之間的上部連接有索塔橫向連接螺栓，兩個(gè)所述第一索塔連接板之間連接有第一索塔橫向連接板，兩個(gè)所述第二索塔連接板之間連接有第二索塔橫向連接板；所述主梁截面為Π形，由分節(jié)設(shè)置的橋面板、角板和側(cè)板拼裝而成，所述橋面板和所述角板用螺栓連接，所述角板和所述側(cè)板用螺栓連接；在兩個(gè)所述側(cè)板之間還設(shè)置有連接螺栓，所述連接螺栓位于所述主梁上安裝所述斜拉索的位置；所述斜拉索頂端與所述索塔采用壓制索節(jié)相連接；所述斜拉索底端與所述主梁通過(guò)角度調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)螺母和錨固螺栓連接，所述角度調(diào)節(jié)片通過(guò)所述連接螺栓固定于所述主梁的一側(cè)，所述角度調(diào)節(jié)片上固定連接所述調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母內(nèi)安裝所述錨固螺栓，所述錨固螺栓上部連接于所述斜拉索底端；所述支座包括與所述基座連接的支座下連接板，所述支座下連接板上面焊接支座節(jié)段，所述支座節(jié)段頂部焊接支座上連接板，支座上連接板兩端分別焊接一塊支座側(cè)板，兩塊所述支座側(cè)板上部穿接有銷釘，所述銷釘兩端連接于所述主梁；所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括由無(wú)線遙控裝置控制的車輛模型，所述車輛模型上固定有石去碼；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng)；所述索力測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在斜拉索上的鋼片，所述鋼片表面粘貼應(yīng)變片，所述應(yīng)變片連接于動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，所述動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接于電腦；所述位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在所述主梁和所述索塔上的電子位移計(jì)；所述加速度測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在所述主梁和所述索塔上的無(wú)線傳感器，所述無(wú)線傳感器連接于無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備。所述橋面板的每一節(jié)段大小相同，所述角板分為設(shè)置于兩端的第一角板和設(shè)置于中間的第二角板，所述第一角板的長(zhǎng)度為所述橋面板單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的I. 5倍，所述第二角板與所述橋面板單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同；所述側(cè)板分為設(shè)置于兩端的第一側(cè)板和設(shè)置于中間的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板的長(zhǎng)度為所述橋面板單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的2倍，所述第二側(cè)板與所述橋面板單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同。所述橋面板上表面粘結(jié)有橡膠鋪裝層。所述主梁下部通過(guò)螺栓連接有配重。所述支座側(cè)板上用于穿接銷釘?shù)陌惭b連接孔采用圓孔或長(zhǎng)孔。本發(fā)明的有益效果是 (一)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)既可以完成斜拉橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力和靜力性能的模型試驗(yàn)，同時(shí)也可以方便地模擬斜拉橋結(jié)構(gòu)在實(shí)際狀況下的各種損傷狀態(tài)，對(duì)斜拉橋結(jié)構(gòu)的損傷識(shí)別方法進(jìn)行驗(yàn)證；(二)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)拆卸組裝簡(jiǎn)單方便，結(jié)構(gòu)部件尺寸均勻，可以使用根據(jù)不同要求進(jìn)行調(diào)整，因此能夠方便地模擬不同位置不同程度的單一或是多種損傷狀態(tài)；(三)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)對(duì)場(chǎng)地要求不高，能適應(yīng)大部分場(chǎng)地；(四)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)針對(duì)于雙塔三跨斜拉橋，雙塔三跨斜拉橋是最常見的斜拉橋形式，因此測(cè)試結(jié)果具有普適性；(五)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)在未改變主梁剛度的前提下，對(duì)主梁進(jìn)行了配重，配重配置均勻，接近實(shí)際情況，且配重重量可以根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)整，能夠更準(zhǔn)確的反應(yīng)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性；(六)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)便的索力測(cè)試方法，同其他索力測(cè)量方法相比較，具有連接構(gòu)造簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)、數(shù)據(jù)采集具有實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)精度可靠等特點(diǎn)；(七)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地采集試驗(yàn)過(guò)程中所需各種數(shù)據(jù)，為損傷識(shí)別方法驗(yàn)證或是其他方面研究提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集過(guò)程為全自動(dòng)，有效降低人為因素對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的干擾；(A)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)設(shè)計(jì)了車輛模型來(lái)模擬橋面移動(dòng)荷載(車輛)，能夠根據(jù)要求改變模型質(zhì)量和移動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)荷載加載；(九)本發(fā)明的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)在橋面采用了橡膠鋪裝層，可模擬橋面車輛行駛中的不平順狀況。


圖I是本發(fā)明所提供的雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)總體布置示意圖；圖2是本發(fā)明所提供的索塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖4是圖2的B-B剖面圖；圖5是本發(fā)明所提供的斜拉索的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明所提供的主梁節(jié)段平面布置圖；圖7是本發(fā)明所提供的主梁截面示意圖8是圖7的C-C剖面圖；圖9是本發(fā)明所提供的支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖9的D-D剖面圖，Ca)為圓孔型，(b)為長(zhǎng)孔型；圖11是本發(fā)明所提供的移動(dòng)載荷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12是本發(fā)明所提供的索力測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.主梁，2.索塔，3.斜拉索，4.支座，5.基座，6.第一索塔節(jié)段，7.第一索塔連接板，8.第二索塔節(jié)段，9.第二索塔連接板，10.第三索塔節(jié)段，11.第三索塔連接板，
12.索塔橫向連接螺栓，13.第一索塔橫向連接板，14.第二索塔橫向連接板，15.橡膠支 座，16.連接螺栓,17.第一側(cè)板,18.第二側(cè)板,19.第一角板,20.第二角板,21.橋面板，22.橡膠鋪裝層，23.配重，24.角板，25.側(cè)板，26.角度調(diào)節(jié)片，27.調(diào)節(jié)螺母，28.錨固螺栓，29.鋼片，30.壓制索節(jié)，31.支座上連接板，32.支座節(jié)段，33.支座側(cè)板，34.銷釘，35圓孔，36.長(zhǎng)孔，37.支座下連接板，38.動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，39.電腦，40.砝碼，41.車輛模型，42.無(wú)線遙控裝置，43.應(yīng)變片。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下本實(shí)施例披露了一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，主要由雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、移?dòng)荷載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成。如圖I所示，雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀芍髁篒、索塔2，斜拉索3、支座4和基座5組成。主梁I與索塔2采用擠壓連接，主梁I與索塔2交接處設(shè)有橡膠支座15 ;主梁I兩端通過(guò)支座4與基座5相連，索塔2與基座5連接，基座5采用混凝土澆筑而成。斜拉索3與索塔2采用壓制索節(jié)30連接，斜拉索3與主梁I通過(guò)角度調(diào)節(jié)片26連接。如圖2至圖4所示，索塔2為花瓶形，采用H型鋼焊接和螺栓連接而成。每根塔柱由對(duì)稱設(shè)置的三組節(jié)段組成，分別為第一索塔節(jié)段6、第二索塔節(jié)段8、第三索塔節(jié)段10 ;第一索塔節(jié)段6與第二索塔節(jié)段8之間通過(guò)第一索塔連接板7連接，由安裝在第一索塔連接板7上的螺栓固定；第二索塔節(jié)段8與第三索塔節(jié)段10之間通過(guò)第二索塔連接板9連接，由安裝在第二索塔連接板9上的螺栓固定。橫向連接由索塔橫向連接螺栓12、第一索塔橫向連接板13和第二索塔橫向連接板14組成，索塔橫向連接螺栓12連接于第一索塔節(jié)段6之間的上部，第一索塔橫向連接板13通過(guò)螺栓連接于兩個(gè)第一索塔連接板7之間，第二索塔橫向連接板14通過(guò)螺栓連接于兩個(gè)第二索塔連接板9之間。上述索塔2形式在實(shí)際中采用較多，具有普適性，并且該索塔2的結(jié)構(gòu)組裝拆卸簡(jiǎn)便。索塔2底部通過(guò)索塔連接板11與基座5相連接，以螺栓進(jìn)行固定。主梁I與索塔2采用擠壓連接，主梁I與索塔2交接處，具體是主梁I兩側(cè)分別與第二索塔連接板9之間設(shè)置橡膠支座15。主梁I與索塔2的擠壓連接能夠模擬實(shí)際中索塔2對(duì)主梁I的橫向位移限制和豎向位移限制。如圖5所示，斜拉索3頂端與索塔2采用壓制索節(jié)30和螺栓相連接，壓制索節(jié)30能夠保證斜拉索3和索塔2可靠連接，且方便調(diào)節(jié)壓制索節(jié)30的傾角，以保證斜拉索3呈直線形狀。斜拉索3底端與主梁I通過(guò)角度調(diào)節(jié)片26、調(diào)節(jié)螺母27和錨固螺栓28連接，角度調(diào)節(jié)片26通過(guò)連接螺栓16固定于主梁I的一側(cè)，角度調(diào)節(jié)片26上固定連接調(diào)節(jié)螺母27，調(diào)節(jié)螺母27內(nèi)安裝錨固螺栓28，錨固螺栓28上部連接于斜拉索3底端。由此，調(diào)節(jié)螺母27和錨固螺栓28能夠調(diào)節(jié)斜拉索3的長(zhǎng)度，通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母27可以使調(diào)節(jié)螺母27沿著調(diào)節(jié)螺栓28向上或向下移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)斜拉索3的縮短或伸長(zhǎng)；角度調(diào)節(jié)片26能夠通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓28傾角，保證斜拉索3呈直線形狀。斜拉索3采用鋼絲繩，在不同位置更換截面直徑不同的鋼絲繩可以模擬斜拉索3不同程度的損傷。如圖6所示，主梁I采用鋁合金材料，截面形式為Π形，由分節(jié)設(shè)置的橋面板21、角板24和側(cè)板25通過(guò)螺栓拼裝而成,橋面板21和角板24用螺栓連接,角板24和側(cè)板25用螺栓連接，各節(jié)段的規(guī)格長(zhǎng)度和厚度根據(jù)試驗(yàn)要求設(shè)置。由于插縫連接的需要，橋面板21的每一節(jié)段大小相同，角板24按照長(zhǎng)度的不同分為第一角板19和第二角板20兩種。主梁I兩端設(shè)置第一角板19，第一角板19的長(zhǎng)度為橋面板21單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的I. 5倍；主梁I中間全部設(shè)置第二角板20，第二角板20與橋面板21單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同。側(cè)板25按照長(zhǎng)度的不同分為第一側(cè)板17和第二側(cè)板18兩種,主梁I兩端設(shè)置第一側(cè)板17,第一側(cè)板17的長(zhǎng)度為橋面板21單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的2倍；主梁I中間全部設(shè)置第二側(cè)板18，第二側(cè)板18與第二角板20、橋面板21單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同。
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由此，損傷模擬通過(guò)更換節(jié)段配件實(shí)現(xiàn)，更換不同位置的節(jié)段可以方便模擬不同位置損傷；采用不同板厚或是具有不同孔洞大小的節(jié)段可以模擬損傷的各種程度；根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)要求在不同位置模擬不同程度損傷，實(shí)現(xiàn)從單一損傷到多損傷模擬的試驗(yàn)要求。結(jié)合圖7和圖8所示，在兩個(gè)側(cè)板25之間還設(shè)置有連接螺栓16，連接螺栓16位于主梁I上安裝斜拉索3的位置。連接螺栓16不僅用于安裝角度調(diào)節(jié)片26，還能夠作為主梁I的加勁肋，以提高主梁I在與角度調(diào)節(jié)片26連接處的橫向強(qiáng)度。橋面板21上表面粘結(jié)橡膠鋪裝層22，用于模擬橋面車輛行駛不平順狀況。主梁I下部通過(guò)螺栓連接有配重26，配重26重量可以根據(jù)試驗(yàn)實(shí)際需要調(diào)整。在未改變主梁I剛度的前提下將配重26與主梁I可靠連接，同時(shí)對(duì)主梁I進(jìn)行配重使試驗(yàn)結(jié)果更接近真實(shí)狀況。如圖9所示，支座4由支座側(cè)板33、銷釘34、支座上連接板31、支座節(jié)段32和支座下連接板37組成。支座下連接板37通過(guò)螺栓連接于基座5，支座下連接板37上面焊接支座節(jié)段32，支座節(jié)段32頂部焊接支座上連接板31，支座上連接板31兩端分別焊接一塊支座側(cè)板33，兩塊支座側(cè)板33上部穿接有銷釘34，銷釘34兩端分別穿過(guò)支座上連接板31兩側(cè)的支座側(cè)板33，并連接于主梁I，從而將主梁I和支座4可靠連接。如圖10所示，支座側(cè)板33可分為兩種類型，其差別僅在于銷釘34的安裝連接孔采用圓孔35或長(zhǎng)孔36，分別用以模擬鉸接支座和滑動(dòng)支座。因此，主梁I兩端的支座4可以均使用帶有圓孔35的支座側(cè)板33，也可以一端采用帶有圓孔35的支座側(cè)板33，另一端采用帶有長(zhǎng)孔36的支座側(cè)板33。如圖11所示，移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括砝碼40、車輛模型41和無(wú)線遙控裝置42。砝碼40固定在車輛模型41上，砝碼40的質(zhì)量可以根據(jù)實(shí)際需要增減。車輛模型41的行駛速度通過(guò)無(wú)線遙控裝置42控制。車輛模型41可以用來(lái)模擬橋面移動(dòng)荷載(車輛)，并根據(jù)要求改變模型質(zhì)量和移動(dòng)速度。當(dāng)車輛模型41按試驗(yàn)要求設(shè)定好，在橡膠鋪裝層22上移動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集所需要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為損傷識(shí)別方法驗(yàn)證或是其他方面研究提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng)。如圖12所示，索力測(cè)試系統(tǒng)包括鋼片29、應(yīng)變片43、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀38和電腦39。鋼片29設(shè)置在斜拉索3上，其兩端分別與斜拉索3連接，鋼片29表面粘貼應(yīng)變片43，應(yīng)變片43和動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀38通過(guò)導(dǎo)線連接，動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀38又同電腦39相連接，將數(shù)據(jù)傳遞到電腦39中。位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在主梁I和索塔2上的電子位移計(jì)，具體位置根據(jù)試驗(yàn)需
要布置。加速度測(cè)試系統(tǒng)包括無(wú)線傳感器和無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備，無(wú)線傳感器安置在主梁I 和索塔2的測(cè)點(diǎn)處，通過(guò)電池驅(qū)動(dòng)；無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備將測(cè)得數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線接收并存儲(chǔ)，將數(shù)據(jù)傳遞到電腦39中。盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒁苿?dòng)荷載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成； 所述雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀芍髁?、索塔、斜拉索、支座和基座組成，所述主梁與所述索塔采用擠壓連接，所述主梁與所述索塔交接處設(shè)置橡膠支座；所述主梁兩端通過(guò)所述支座與所述基座相連，所述索塔通過(guò)所述索塔連接板與所述基座連接；所述斜拉索兩端分別連接于所述索塔和所述主梁； 所述索塔為花瓶形，每根塔柱由對(duì)稱設(shè)置的第一索塔節(jié)段、第二索塔節(jié)段和第三索塔節(jié)段組成；所述第一索塔節(jié)段與所述第二索塔節(jié)段之間通過(guò)第一索塔連接板連接，所述第二索塔節(jié)段與所述第三索塔節(jié)段之間通過(guò)第二索塔連接板連接，所述第一索塔節(jié)段之間的上部連接有索塔橫向連接螺栓，兩個(gè)所述第一索塔連接板之間連接有第一索塔橫向連接板，兩個(gè)所述第二索塔連接板之間連接有第二索塔橫向連接板； 所述主梁截面為Π形，由分節(jié)設(shè)置的橋面板、角板和側(cè)板拼裝而成，所述橋面板 和所述角板用螺栓連接，所述角板和所述側(cè)板用螺栓連接；在兩個(gè)所述側(cè)板之間還設(shè)置有連接螺栓，所述連接螺栓位于所述主梁上安裝所述斜拉索的位置； 所述斜拉索頂端與所述索塔采用壓制索節(jié)相連接；所述斜拉索底端與所述主梁通過(guò)角度調(diào)節(jié)片、調(diào)節(jié)螺母和錨固螺栓連接，所述角度調(diào)節(jié)片通過(guò)所述連接螺栓固定于所述主梁的一側(cè)，所述角度調(diào)節(jié)片上固定連接所述調(diào)節(jié)螺母，所述調(diào)節(jié)螺母內(nèi)安裝所述錨固螺栓，所述錨固螺栓上部連接于所述斜拉索底端； 所述支座包括與所述基座連接的支座下連接板，所述支座下連接板上面焊接支座節(jié)段，所述支座節(jié)段頂部焊接支座上連接板，支座上連接板兩端分別焊接一塊支座側(cè)板，兩塊所述支座側(cè)板上部穿接有銷釘，所述銷釘兩端連接于所述主梁； 所述移動(dòng)荷載系統(tǒng)包括由無(wú)線遙控裝置控制的車輛模型，所述車輛模型上固定有砝碼； 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng)； 所述索力測(cè)試系統(tǒng)包括設(shè)置在斜拉索上的鋼片，所述鋼片表面粘貼應(yīng)變片，所述應(yīng)變片連接于動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀，所述動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀連接于電腦； 所述位移測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在所述主梁和所述索塔上的電子位移計(jì)； 所述加速度測(cè)試系統(tǒng)包括安裝在所述主梁和所述索塔上的無(wú)線傳感器，所述無(wú)線傳感器連接于無(wú)線接收存儲(chǔ)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，其特征在于，所述橋面板的每一節(jié)段大小相同，所述角板分為設(shè)置于兩端的第一角板和設(shè)置于中間的第二角板，所述第一角板的長(zhǎng)度為所述橋面板單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的I. 5倍，所述第二角板與所述橋面板單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同；所述側(cè)板分為設(shè)置于兩端的第一側(cè)板和設(shè)置于中間的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板的長(zhǎng)度為所述橋面板單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度的2倍，所述第二側(cè)板與所述橋面板單個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，其特征在于，所述橋面板上表面粘結(jié)有橡膠鋪裝層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，其特征在于，所述主梁下部通過(guò)螺栓連接有配重。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，其特征在于，所述支座側(cè)板上用于穿接銷釘?shù)陌惭b連接孔采用圓孔或長(zhǎng)孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種裝配式雙塔斜拉橋損傷識(shí)別試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，該系統(tǒng)由雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒁苿?dòng)荷載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成；雙塔斜拉橋試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀芍髁?、索塔，斜拉索、支座和基座組成，其中主梁由不同長(zhǎng)度規(guī)格的節(jié)段拼裝而成；移動(dòng)荷載系統(tǒng)為由無(wú)線遙控裝置控制的車輛模型并固定有砝碼；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括索力測(cè)試系統(tǒng)、位移測(cè)試系統(tǒng)和加速度測(cè)試系統(tǒng)。本發(fā)明既可以完成斜拉橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力和靜力性能的模型試驗(yàn)，同時(shí)可以方便地模擬斜拉橋結(jié)構(gòu)在實(shí)際狀況下的各種損傷狀態(tài)；可以根據(jù)試驗(yàn)要求調(diào)整配重配置；可模擬橋面車輛行駛中不平順狀況；實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)荷載加載；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)全面、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)時(shí)、精度可靠。
文檔編號(hào)G01M99/00GK102829990SQ20121032212
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月3日
發(fā)明者朱勁松, 王俊杰, 孫雅丹 申請(qǐng)人:天津大學(xué)