小半径大转角摩擦型鞍座锚索系统磨蚀-疲劳通用试验台技术方案

针对上述国内外斜拉桥存在的支撑技术发展滞后，本发明专利技术提供一种小半径大转角摩擦型鞍座锚索系统磨蚀-疲劳通用试验台，包括钢绞线地锚组件、反力梁地锚组件、反力梁、混凝土鞍座台、液压助动器、滚动装置、足尺鞍座、拉索锚座、钢绞线锚板15。使用时，将拉索钢绞线穿过足尺鞍座，将拉索钢绞线的两端分别与相邻的钢绞线地锚组件上的钢绞线锚板相连接。令液压助动器带动混凝土鞍座台往复运动，模拟拉索钢绞线在混凝土鞍座台中的受力与磨损情况。本发明专利技术的有益技术效果为：本发明专利技术采用的半径为2.1m、回转角155.1232°的足尺鞍座，拥有拉索钢绞线2m极限半径下的极端工作环境，充分保证了试验的仿真度和说服力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程
，具体为用于小半径大转角鞍座锚索系统的磨蚀-疲5?通用试验台。
技术介绍
目前，越来越多的斜拉桥被用于跨海、跨江工程以及城市交通工程。但相对于跨径 的快速发展，支撑技术的发展相对滞后。尤其是对混凝土索塔受拉开裂的担心，困扰着斜拉 桥的每一次应用。 斜拉桥传统拉索体系，索塔锚索结构有混凝土齿块、钢锚箱、钢锚梁、钢鞍座等。总 体技术已趋成熟，但关键技术仍有缺陷:钢鞍座不能承受较大的不平衡索力，主要用于矮塔 斜拉桥。混凝土齿块、钢锚箱、钢锚梁在机理上均对索塔产生拉力，一旦控制不佳，即有裂缝 发生。设计上的惯性思维，严重影响了斜拉桥的进一步发展。工程建设需要一个根本性的解 决方案。 对此，新近提出了一种新概念的拉索一一回转式拉索，利用拉索横桥向对称，两边 索力差很低的特点，通过索塔斜置鞍座，将拉索斜绕过索塔，变拉力为环向压力，从根本上 解决了索塔锚索区开裂问题。 但是这种结构尽管有工程经验的积累和材料性能的发展作为支持，但概念与现实 之间，还存在诸多问题。其中，对鞍座内拉索磨蚀-疲劳现象的分析和控制即为首要的技术 问题。 调研国内外斜拉桥鞍座锚索系统磨蚀-疲劳试验，国际上VSL鞍座进行过半径为 2.4m的小转角试验，国内0VM鞍座进行过半径为3m的小转角试验。但针对半径接近2m、转角 接近180°的鞍座，因缺乏试验设备、方法，未见报道。
技术实现思路
针对上述国内外斜拉桥存在的支撑技术发展滞后，鞍座锚索系统磨蚀-疲劳试验 在形式和理论上存在的空白，本专利技术提供一种小半径大转角摩擦型鞍座锚索系统磨蚀-疲 劳通用试验台。其具体结构如下： 用于小半径大转角鞍座锚索系统的磨蚀-疲劳通用试验台，包括钢绞线地锚组件2、反 力梁地锚组件3、反力梁4、混凝土鞍座台5、液压助动器6、滚动装置7、足尺鞍座11、拉索锚座 14、钢绞线锚板15。其中， 反力梁地锚组件3固定安装在地基上。在反力梁地锚组件3的一端设有反力梁4。所述反 力梁4经液压助动器6与混凝土鞍座台5相连接。 液压助动器6的伸缩轴与地基水平。混凝土鞍座台5沿着液压助动器6的伸缩方向 移动。 混凝土鞍座台5内含1个足尺鞍座11。足尺鞍座11中空，且足尺鞍座11的两端开口 处分别与混凝土鞍座台5的表面相连。 在反力梁地锚组件3的两侧的地基上分别固定连接有1个钢绞线地锚组件2。 在每个钢绞线地锚组件2上设有1对钢绞线锚板15。位于同一钢绞线地锚组件2上 的钢绞线锚板15之间通过拉索锚座14连接在一起。 使用时，将拉索钢绞线16穿过足尺鞍座11，将拉索钢绞线16的两端分别与相邻的 钢绞线地锚组件2上的钢绞线锚板15相连接。令液压助动器6带动混凝土鞍座台5往复运动， 模拟拉索钢绞线16在混凝土鞍座台5中的受力与磨损情况。 本专利技术的有益技术效果体现在以下方面： 本专利技术采用的半径为2. lm、回转角155.1232°的足尺鞍座，拥有拉索钢绞线2m极限半径 下的极端工作环境，充分保证了试验的仿真度和说服力。 本专利技术拥有按常规斜拉桥200MPa应力幅试验要求，同时进行多根拉索钢绞线在 拉、弯、侧压作用下的磨蚀-疲劳试验的能力。 本专利技术首次提出以"摩擦功"作为"磨蚀度"衡量标准的概念，并推导出其定量表达 公式，建立了磨蚀-疲劳试验广义性定量判断算法，揭示了试验的重要规律，实现了试验理 论的突破。这对今后该类试验模型的制作和方案的设计具有普遍的指导意义。 图1为本专利技术的总体布置示意图（结构侧俯视图）。 图2为图1的前俯视图。 图3为图1的正侧视图。 图4为图1的侧仰视图。 图5为图1的正俯视图。图6为图1中液压助动器不意图。图7为图1中液压助动器反力梁示意图。图8为图1中混凝土鞍座台侧仰视图。 图9为图1中混凝土鞍座台滚动装置分解图。 图10为图1中混凝土鞍座台局部透视图。图11为图10的半径2.1m、回转角155.1232°的全仿真足尺鞍座结构示意图。图12为图11的全仿真足尺鞍座分丝管结构示意图。图13为图1中拉索锚座结构示意图。 图14为图13的全仿真足尺鞍座端部结构示意图。 图15为图1的磨蚀-疲劳通用试验台穿入拉索钢绞线后的工作状态示意图。 上图中序号：钢绞线地锚组件2、反力梁地锚组件3、反力梁4、混凝土鞍座台5、液压 助动器6、滚动装置7、滚动装置钢顶板8、滚动装置钢底座9、滚动装置钢滚轴10、足尺鞍座 11、鞍座端部12、鞍座分丝管13、拉索锚座14、钢绞线锚板15、拉索钢绞线16。【具体实施方式】现在结合附图详细说明本专利技术的结构特点。参见图1，用于小半径大转角鞍座锚索系统的磨蚀-疲劳通用试验台，包括钢绞线 地锚组件2、反力梁地锚组件3、反力梁4、混凝土鞍座台5、液压助动器6、滚动装置7、足尺鞍 座11、拉索锚座14、钢绞线锚板15。图2、图4为图1的另一个角度示意图。其中， 参见图3,反力梁地锚组件3固定安装在地基上。在反力梁地锚组件3的一端设有反力梁 4。所述反力梁4经液压助动器6与混凝土鞍座台5相连接。液压助动器6如图7所示，混凝土鞍 座台5如图8所示。 参见图3和5,液压助动器6的伸缩轴与地基水平。混凝土鞍座台5沿着液压助动器6 的伸缩方向移动。 参见图9，混凝土鞍座台5内含1个足尺鞍座11。足尺鞍座11中空，且足尺鞍座11的 两端开口处分别与混凝土鞍座台5的表面相连。 在反力梁地锚组件3的两侧的地基上分别固定连接有1个钢绞线地锚组件2。 参见图1、13,在每个钢绞线地锚组件2上设有1对钢绞线锚板15。位于同一钢绞线 地锚组件2上的钢绞线锚板15之间通过拉索锚座14连接在一起。 参见图15,使用时，将拉索钢绞线16穿过足尺鞍座11，将拉索钢绞线16的两端分别 与相邻的钢绞线地锚组件2上的钢绞线锚板15相连接。令液压助动器6带动混凝土鞍座台5 往复运动，模拟拉索钢绞线16在混凝土鞍座台5中的受力与磨损情况。 进一步说，参见8和图9,在混凝土鞍座台5的底面上设有滚动装置钢顶板8。在滚动 装置钢顶板8下方的地基上设有滚动装置钢底座9。所述滚动装置钢底座9的顶部设有凹槽， 在滚动装置钢底座9的凹槽内设有滚动装置钢滚轴10。 进一步说，滚动装置钢顶板8的底面与滚动装置钢滚轴10相接触。滚动装置钢底座 9顶部的凹槽的长度方向与液压助动器6的伸缩方向相一致。滚动装置钢滚轴10的轴向与液 压助动器6的伸缩方向相垂直。 进一步说，在混凝土鞍座台5的底面上设有2块滚动装置钢顶板8。在每块滚动装置 钢顶板8下方的地基上均设有滚动装置钢底座9。 进一步说，参见图10,在足尺鞍座11内设有鞍座分丝管13。所述鞍座分丝管13为中 空的圆管。鞍座分丝管13的空腔用以安装和夹持拉索钢绞线16。进一步说，在足尺鞍座11内设有10根以上的鞍座分丝管13,如图12所示。每个鞍座 分丝管13的空腔均能容纳1根拉索钢绞线16。 进一步说，参见图11、12,在足尺鞍座11内设有4个以上的隔板。每个隔板开有孔。 所述隔板上孔的数量与鞍座分丝管13的数量相同。图14为图10、11中足尺鞍座11端部的细 节图。隔板的边缘与足尺鞍座11的内壁相连接。通过隔板将鞍座分丝管13固定在足尺鞍座 11的腔体中。 进一步说，参见图11，足尺鞍当前第1页1 2&nbs本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于小半径大转角鞍座锚索系统的磨蚀‑疲劳通用试验台,其特征在于：包括钢绞线地锚组件（2）、反力梁地锚组件（3）、反力梁（4）、混凝土鞍座台（5）、液压助动器（6）、滚动装置（7）、足尺鞍座（11）、拉索锚座（14）、钢绞线锚板（15）；其中，反力梁地锚组件（3）固定安装在地基上；在反力梁地锚组件（3）的一端设有反力梁（4）；所述反力梁（4）经液压助动器（6）与混凝土鞍座台（5）相连接；液压助动器（6）的伸缩轴与地基水平；混凝土鞍座台（5）沿着液压助动器（6）的伸缩方向移动；混凝土鞍座台（5）内含1个足尺鞍座（11）；足尺鞍座（11）中空，且足尺鞍座（11）的两端开口处分别与混凝土鞍座台（5）的表面相连；在反力梁地锚组件（3）的两侧的地基上分别固定连接有1个钢绞线地锚组件（2）；在每个钢绞线地锚组件（2）上设有1对钢绞线锚板（15）；位于同一钢绞线地锚组件（2）上的钢绞线锚板（15）之间通过拉索锚座（14）连接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡可，杨晓光，石雪飞，梅应华，郑建中，阮欣，刘志权，曹光伦，马祖桥，王胜斌，何金武，窦巍，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34