拱架测试装置制造方法及图纸

本申请提供一种拱架测试装置，用于对拱架的承载能力进行测试。该装置包括：支撑平台，加载系统。其中，支撑平台的第一连接部件配置为与拱架第一端滑动连接，支撑平台的第二连接部件配置为与拱架第二端固定连接；加载系统则设置在拱架的跨中位置，用于对拱架进行压力施加并同步记录压力施加过程产生的荷载和位移。根据记录的荷载和位移可以对拱架承载效果进行分析与评价，测试试验装置简易、试验程序简便、成本低、效率高，可为隧道钢拱架的设计、施工提供重要的科学依据。供重要的科学依据。供重要的科学依据。

【技术实现步骤摘要】
拱架测试装置


[0001]本申请涉及隧道施工
，具体而言，涉及一种拱架测试装置。

技术介绍

[0002]拱架是隧道在软弱、破碎围岩中最常用的支护构件之一，对隧道施工和结构安全具有重要作用。安装初期以及喷射混凝土强度未达到设计强度前，拱架承受隧道围岩压力、控制变形，起到保障隧道施工安全的作用；当喷射混凝土达到设计强度后，拱架与喷射混凝土联合受力，成为隧道初期支护，并承受围岩永久荷载。因此有必要对钢拱架进行承载能力试验，以指导实际工程中拱架设计和合理用钢量的选取。
[0003]目前实际工程中隧道钢拱架承载性能测试均是针对一些整榀钢拱架进行加载的模型试验，可以反映整榀拱架的承载性能，但整榀拱架加载试验的试验装置尺寸大、试验过程复杂、成本高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种拱架测试装置，通过将拱架在支撑平台上一端滑动连接、另一端固定连接，加载系统设置在拱架中部对其施加压力进而记录加载过程的荷载和位移，进而据此可以直接分析出拱架的承载性能，从而解决“整榀钢拱架加载试验装置尺寸大、试验过程复杂、成本高”的技术问题。
[0005]本申请实施例提供了一种拱架测试装置，所述装置用于对拱架的承载能力进行测试；所述装置包括：支撑平台，加载系统；所述支撑平台的第一连接部件配置为与拱架第一端滑动连接，所述支撑平台的第二连接部件配置为与拱架第二端固定连接；所述加载系统设置在拱架的跨中位置，用于对拱架进行压力施加并记录压力施加过程产生的荷载和位移。
[0006]在上述实现过程中，通过支撑平台设置第一连接部件和第二连接部件固定试验拱架，并在加载时提供对拱架底部的约束力，拱架两端配对形成简支约束，进而模拟隧道衬砌的受力情况；通过加载系统直接获取加载过程产生的荷载和位移，进而据此可以对拱架承载效果进行分析与评价，装置简易，操作简便、成本低、效率高，可为隧道钢拱架的设计、施工提供重要的科学依据。
[0007]可选地，第一连接部件包括：滑动铰支座；所述滑动铰支座滑动地设置于所述支撑平台上，并配置为与所述拱架的第一端连接。
[0008]在上述实现过程中，通过滑动铰支座对拱架第一端提供的约束力，使得只对拱架第一端产生反力不产生弯矩，且支撑平台仅对滑动铰支座产生微小的滑动摩擦力及竖向承载力，从而降低加载系统测试承载力的干扰，减小测试误差，提高测试准确率。
[0009]可选地，所述滑动铰支座包括第一U型板、滚轮、第一旋转块、第一转轴；所述第一U型板内侧横向设置第一转轴，所述第一U型板底部外侧设置滚轮，所述第一转轴外部套接第一旋转块；所述第一旋转块配置为与所述拱架的第一端固定连接，所述滑动铰支座通过滚
轮与支撑平台滑动连接。
[0010]在上述实现过程中，滑动铰支座与支撑平台之间仅由滚轮接触，支撑平台对滑动铰支座产生微小的滚动摩擦力及竖向承载力，降低了加载系统测试承载力的干扰，减小了测试误差，提高了测试准确率。
[0011]可选地，所述第一旋转块与所述拱架的第一端通过所述拱架的第一连接板固定连接。
[0012]在上述实现过程中，当加载系统对拱架施加压力时，拱架第一端能够随着旋转块绕着转轴自由旋转，且拱架第一端带动着滑动铰支座自由滑动，避免同时固定拱架第一端、第二端时两端固定点会向中间产生一个抗力的干扰，提高了加载系统测试承载力的准确率。
[0013]可选地，所述第二连接部件包括：固定铰支座；所述固定铰支座固定设置于所述支撑平台上，并配置为与所述拱架的第二端连接。
[0014]在上述实现过程中，通过固定铰支座对拱架第二端提供的约束，使得只对拱架第二端产生反力不产生弯矩，从而降低加载系统测试承载力的干扰，减小测试误差，提高测试准确率。
[0015]可选地，所述固定铰支座包括第二U型板、螺栓、第二旋转块、第二转轴；所述第二U型板内侧横向设置第二转轴，所述第二U型板底部嵌入螺栓，所述第二转轴外部套接第二旋转块；所述第二旋转块配置为与所述拱架的第二端固定连接，所述固定铰支座通过螺栓与支撑平台固定连接。
[0016]在上述实现过程中，与拱架连接的固定铰支座在支撑平台不能滑动，使得固定铰支座与支撑平台仅对拱架的第二端产生竖向承载力，降低了加载系统测试承载力的干扰，减小了测试误差，提高了测试准确率。
[0017]可选地，所述第二旋转块与所述拱架的第二端通过所述拱架的第二连接板固定连接。
[0018]在上述实现过程中，当加载系统对拱架施加压力时，拱架第二端能够随着旋转块绕着转轴自由旋转，进而使得固定铰支座仅对拱架提供一个向上的力，提高了加载系统测试承载力的准确率。
[0019]可选地，所述装置还包括：位移计；所述位移计安装在所述拱架外侧的多个点位；所述位移计用于记录加载系统压力施加过程中所述多个点位的位移。
[0020]在上述实现过程中，通过多个点位的位移记录，可以绘制多个点位位置的多条荷载位移曲线，根据多个点位位置的荷载位移曲线，可以更全面地分析出拱架不同位置的承载性能，提高了拱架测试效率。
[0021]可选地，所述拱架包括拱架节段。
[0022]在上述实现过程中，通过测试拱架节段的承载性能代替直接测试整榀拱架的承载性能，试验装置更简易、试验程序更简便、成本低、效率高、数据真实可靠，可为隧道钢拱架的设计、施工提供重要的科学依据。
[0023]可选地，所述加载系统配置为与拱架在跨中位置竖直方向相接触，并用于对拱架施加向下的压力。
[0024]在上述实现过程中，加载系统与拱架无需连接，直接接触，便于随时拆卸或安装，
提高了该测试装置的便利性与通用性。
[0025]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作更多说明如下。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的一种拱架测试装置的模块结构示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的第一连接部件的结构示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的第二连接部件的结构示意图；以及
[0030]图4为本申请实施例提供的一种优选的拱架测试装置的结构示意图。
[0031]图标：01
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拱架测试装置；10
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加载系统；20
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支撑平台；21
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第一连接部件；22
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第二连接部件；210
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滑动铰支座；211
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第一U型板；212
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滚轮；213
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第一旋转块；214
‑
第一转轴；220
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拱架测试装置，其特征在于，所述装置用于对拱架的承载能力进行测试；所述装置包括：支撑平台，加载系统；所述支撑平台的第一连接部件配置为与拱架第一端滑动连接，所述支撑平台的第二连接部件配置为与拱架第二端固定连接；所述加载系统设置在拱架的跨中位置，用于对拱架进行压力施加并记录压力施加过程产生的荷载和位移。2.根据权利要求1所述的拱架测试装置，其特征在于，所述第一连接部件包括：滑动铰支座；所述滑动铰支座滑动地设置于所述支撑平台上，并配置为与所述拱架的第一端连接。3.根据权利要求2所述的拱架测试装置，其特征在于，其中，所述滑动铰支座包括第一U型板、滚轮、第一旋转块、第一转轴；所述第一U型板内侧横向设置第一转轴，所述第一U型板底部外侧设置滚轮，所述第一转轴外部套接第一旋转块；所述第一旋转块配置为与所述拱架的第一端固定连接，所述滑动铰支座通过滚轮与支撑平台滑动连接。4.根据权利要求3所述的拱架测试装置，其特征在于，其中，所述第一旋转块与所述拱架的第一端通过所述拱架的第一连接板固定连接。5.根据权利要求1所述的拱架测试装置，其特征在于，所述第二连接部件包括：固定铰支座；所述固定铰支...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长俊，郑云辉，庄一舟，王昊，钟方杰，郭洪雨，孙飞，
申请(专利权)人：浙江数智交院科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：