一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，具體涉及一種鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)雜焊接節(jié)點因其有整體性能好，節(jié)省鋼材和高強度螺栓、造型美觀、方便工地安裝、提高鋼梁工廠化制造程度等優(yōu)點，在我國近年來修建的鋼桁架橋中得到了應(yīng)用。但由于該類節(jié)點匯交的桿件眾多、構(gòu)造復(fù)雜、處于典型的多軸荷載作用及空間復(fù)雜受力狀態(tài)，其疲勞性能決定了整座橋梁的安全與耐久，在外界可變循環(huán)荷載如車輛荷載和風(fēng)荷載等荷載的作用下，復(fù)雜焊接節(jié)點在使用一段時間后會因多軸疲勞損傷而出現(xiàn)裂紋、甚至斷裂，進而危及安全生產(chǎn)。
[0003]為了防止鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點出現(xiàn)上述問題，可以在設(shè)計階段就進行疲勞預(yù)驗算，采取必要的抗疲勞措施，進而有效的遏制疲勞破壞的出現(xiàn)，因此如何準確的測試鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點的在多軸荷載作用下的疲勞性能成為當(dāng)前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，用于測試鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點的在多軸荷載作用下的疲勞性能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
一種鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，包括端組合式承載框架、三個液壓千斤頂、精密力傳感器三個部分；
所述的端組合式承載框架包括框架底座、三個框架臂、圓盤聯(lián)接件和固定錨塊四個部分；所述的框架底座和框架臂的橫截面都為兩塊“25b型”普通槽鋼和兩塊鋼板組成的矩形框架，兩塊“25b型”普通槽鋼平行設(shè)置，兩塊鋼板分別設(shè)置在“25b型”普通槽鋼的兩端；鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件通過固定錨塊固接在框架底座上，鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件的三個節(jié)點端部都焊接外加矩形鋼板，實現(xiàn)偏心疲勞荷載的施加；三個框架臂依次鉸接，首端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接，末端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接；每個液壓千斤頂通過框架臂外加鋼板和拉桿之間的栓接固定在一個框架臂上，每個液壓千斤頂?shù)幕顒佣撕鸵粔K矩形鋼板之間設(shè)置精密力傳感器。
[0006]所述的框架臂的一端為鋼板組合成的封閉結(jié)構(gòu)，在端部設(shè)置空心薄壁圓筒，為了實現(xiàn)空心薄壁圓筒的固定而增加固定板，在另一端首先用與框架臂等厚的鋼板對閉口進行封閉，并將框架臂側(cè)向在另一端為鋼板延伸并在端部設(shè)置實心圓柱，且空心薄壁圓筒的內(nèi)徑大于實心圓柱的外徑以達到鉸接的目的，為了增強實心圓柱所在端部的鋼板穩(wěn)定性，在框架臂和側(cè)向鋼板間設(shè)置加勁板。
[0007]所述的圓盤聯(lián)接件由鋼板盤、圓弧移動槽、固接螺栓和滑動式固接螺栓組成，所述的鋼板盤上設(shè)有圓弧移動槽，其中固接螺栓固定在空心薄壁圓筒所在的端部，安裝時再擰上配套螺母，滑動式固接螺栓固定與框架底座相鄰框架臂的實心圓柱所在端部或框架底座的實心圓柱所在端部，在固定時將滑動式固接螺栓的螺母擰緊僅可實現(xiàn)對框架臂的固定，且圓弧移動槽的周圍要做磨砂處理以增大螺母和鋼板盤的摩擦系數(shù)，防止滑動式固接螺栓的移動。
[0008]所述的框架臂的長度可調(diào)。
[0009]所述的固定錨塊采用槽形鋼塊，用于固定鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件，固定采用栓接錨固，使鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件的底部兩端支承形式為固接。
[0010]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明提出的端組合式承載框架能夠有效實現(xiàn)對鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載，通過圓盤聯(lián)接件和空心薄壁圓筒和實心圓柱組成的鉸接系統(tǒng)的控制可以調(diào)整框架臂的角度，達到對不同角度的鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點均能準確加載的目的，操作簡單，是一種較好的鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的疲勞加載裝置立面圖；
圖2為本發(fā)明的疲勞加載裝置I1-1I剖面圖；
圖3為本發(fā)明的疲勞加載裝置1-1剖面圖；
圖4為框架臂示意圖；
圖5為框架臂的II1-1II剖面圖；
圖6為框架臂與框架底座聯(lián)接示意圖；
圖7為圓盤聯(lián)接件示意圖；
圖8為端組合式承載框架橫截面示意圖；
圖9為鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點加載示意圖。
[0012]圖中，1-端組合式承載框架，2-液壓千斤頂，3-精密力傳感器，4-矩形鋼板，5-鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件，11-框架底座，12-框架臂，13-圓盤聯(lián)接件，14-固定錨塊，121-空心薄壁圓筒，122-實心圓柱，123-框架臂外加鋼板，124-拉桿，125-固定板，126-加勁板，131-鋼板盤，132-圓弧移動槽，133-固接螺栓，134-滑動式固接螺栓。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0014]一種鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，包括端組合式承載框架1、三個液壓千斤頂2、精密力傳感器3三個部分；
如圖1、圖8所述的端組合式承載框架I包括框架底座11、三個框架臂12、圓盤聯(lián)接件13和固定錨塊14四個部分；所述的框架底座11和框架臂12的橫截面都為兩塊“25b型”普通槽鋼和兩塊鋼板組成的矩形框架，兩塊“25b型”普通槽鋼平行設(shè)置，兩塊鋼板分別設(shè)置在“25b型”普通槽鋼的兩端；鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件通過固定錨塊14固接在框架底座上，鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件5的三個節(jié)點端部都焊接外加矩形鋼板4，實現(xiàn)偏心疲勞荷載的施加；三個框架臂12依次鉸接，首端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接，末端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接；每個液壓千斤頂2通過框架臂外加鋼板123和拉桿124之間的栓接固定在一個框架臂12上，每個液壓千斤頂2的活動端和一塊矩形鋼板4之間設(shè)置精密力傳感器3。
[0015]如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所述的框架臂12的一端為鋼板組合成的封閉結(jié)構(gòu)，在端部設(shè)置空心薄壁圓筒121，為了實現(xiàn)空心薄壁圓筒121的固定而增加固定板125，在另一端首先用與框架臂12等厚的鋼板對閉口進行封閉，并將框架臂12側(cè)向在另一端為鋼板延伸并在端部設(shè)置實心圓柱122，且空心薄壁圓筒121的內(nèi)徑大于實心圓柱122的外徑以達到鉸接的目的，為了增強實心圓柱122所在端部的鋼板穩(wěn)定性，在框架臂12和側(cè)向鋼板間設(shè)置加勁板126。
[0016]如圖7所示，所述的圓盤聯(lián)接件由鋼板盤131、圓弧移動槽132、固接螺栓133和滑動式固接螺栓134組成，所述的鋼板盤上設(shè)有圓弧移動槽，其中固接螺栓133固定在空心薄壁圓筒121所在的端部，安裝時再擰上配套螺母，滑動式固接螺栓134固定與框架底座相鄰框架臂12的實心圓柱122所在端部或框架底座11的實心圓柱122所在端部，在固定時將滑動式固接螺栓134的螺母擰緊僅可實現(xiàn)對框架臂12的固定，且圓弧移動槽132的周圍要做磨砂處理以增大螺母和鋼板盤131的摩擦系數(shù)，防止滑動式固接螺栓134的移動。鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件5的截面形式多為空心箱形和工字形。
[0017]如圖9所示，通過調(diào)節(jié)框架臂12的長度，可以適應(yīng)α角和β角度數(shù)改變時對鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件5的加載。
[0018]如圖1、圖2、圖3、圖9所述的固定錨塊15采用槽形鋼塊，用于固定鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件5，固定采用栓接錨固，使鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件5的底部兩端支承形式為固接。
【主權(quán)項】
1.一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，包括端組合式承載框架(I)、三個液壓千斤頂(2 )、力傳感器(3 )三個部分； 所述的端組合式承載框架(I)包括框架底座(11 )、三個框架臂(12)、圓盤聯(lián)接件(13)和固定錨塊(14)四個部分；所述的框架底座(11)和框架臂(12)的橫截面都為兩塊“25b型，，普通槽鋼和兩塊鋼板組成的矩形框架，兩塊“25b型，，普通槽鋼平行設(shè)置，兩塊鋼板分別設(shè)置在“25b型”普通槽鋼的兩端；鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件通過固定錨塊(14)固接在框架底座上，鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件的三個節(jié)點端部都焊接外加矩形鋼板(4)，實現(xiàn)偏心疲勞荷載的施加；三個框架臂(12)依次鉸接，首端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接，末端的框架臂與框架底座通過圓盤聯(lián)接件連接；每個液壓千斤頂(2)通過框架臂外加鋼板(123)和拉桿(124)之間的栓接固定在一個框架臂(12)上，每個液壓千斤頂(2)的活動端和一塊矩形鋼板(4)之間設(shè)置力傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，其特征在于:所述的框架臂(12)的一端為鋼板組合成的封閉結(jié)構(gòu)，在端部設(shè)置空心薄壁圓筒(121)，為了實現(xiàn)空心薄壁圓筒(121)的固定而增加固定板(125)，在另一端首先用與框架臂(12)等厚的鋼板對閉口進行封閉，并將框架臂(12)側(cè)向在另一端為鋼板延伸并在端部設(shè)置實心圓柱(122)，且空心薄壁圓筒(121)的內(nèi)徑大于實心圓柱(122)的外徑以達到鉸接的目的，為了增強實心圓柱(122)所在端部的鋼板穩(wěn)定性，在框架臂(12)和側(cè)向鋼板間設(shè)置加勁板(126)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，其特征在于:所述的圓盤聯(lián)接件由鋼板盤(131)、圓弧移動槽(132)、固接螺栓(133)和滑動式固接螺栓(134)組成，所述的鋼板盤上設(shè)有圓弧移動槽，其中固接螺栓(133)固定在空心薄壁圓筒(121)所在的端部，安裝時再擰上配套螺母，滑動式固接螺栓(134)固定與框架底座相鄰框架臂(12)的實心圓柱(122)所在端部或框架底座(11)的實心圓柱(122)所在端部，在固定時將滑動式固接螺栓(134)的螺母擰緊僅可實現(xiàn)對框架臂(12)的固定，且圓弧移動槽(132)的周圍要做磨砂處理以增大螺母和鋼板盤(131)的摩擦系數(shù)，防止滑動式固接螺栓(134)的移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，其特征在于:所述的框架臂的長度可調(diào)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼桁架橋焊接節(jié)點在多軸荷載作用下的疲勞加載裝置，包括端組合式承載框架、液壓千斤頂、精密力傳感器三個主要部分，端組合式承載框架包括框架底座、框架臂、圓盤聯(lián)接件和固定錨塊四個部分，液壓千斤頂通過框架臂外加鋼板和拉桿之間的栓接固定在框架臂上，在液壓千斤頂和鋼桁架橋焊接節(jié)點構(gòu)件之間設(shè)置精密力傳感器，固定錨塊采用槽形鋼塊，將鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件栓接錨固，通過圓盤聯(lián)接件和空心薄壁圓筒和實心圓柱組成的鉸接系統(tǒng)的控制可以調(diào)整框架臂的角度，且框架臂長度可以調(diào)整，達到對不同角度的鋼桁架橋復(fù)雜焊接節(jié)點構(gòu)件均能準確加載的目的，且操作簡單。
【IPC分類】G01N3-00
【公開號】CN104535406
【申請?zhí)枴緾N201410781509
【發(fā)明人】項貽強, 郟亞坤, 葉肖偉
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月16日