组合式试验桥塔结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种组合式试验桥塔结构，包括试件底座和设在试件底座上的两根下塔柱，所述两根下塔柱的上端部分别连接有固定节点，两个固定节点之间连接有下横梁，所述固定节点上连接有上塔柱，两根上塔柱之间在长度方向分别设有两组可滑动节点，两组可滑动节点分别是位于上部的第一可滑动节点，位于下部的第二可滑动节点，两个第一可滑动节点之间连接有上横梁，两个第二可滑动节点之间连接有中横梁，所述上塔柱沿其长度方向上等间距布设有第一螺栓孔，所述可滑动节点通过第一螺栓与第一螺栓孔可拆连接。通过第一可滑动节点沿塔高方向的移动，实现了桥塔塔层高度变化，在一个试验构件上获得了不同塔高比情况下的多组试验数据。件上获得了不同塔高比情况下的多组试验数据。件上获得了不同塔高比情况下的多组试验数据。

【技术实现步骤摘要】
组合式试验桥塔结构


[0001]本技术涉及一种组合式试验桥塔结构。

技术介绍

[0002]结构试验是针对结构开展一系列的检测性操作，是研究和发展结构工程新材料、新结构、新工艺以及检验结构计算分析和设计理论的重要手段，在结构工程科学研究和技术创新等方面起着重要作用，但现有的试验研究中，对试验构件的设计完成后，构件基本定型，无法进行参数上的调整。
[0003]如目前已出现的振动台试验方案1：多层钢结构振动台试验与数值模拟分析，钢结构，2019，34(02)：77
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80中的振动台试验构件，作者制作了一个三跨钢结构模型，模型梁柱节点位置均采用焊接方式连接。
[0004]以及如方案2：大型三塔斜拉桥铝合金试验模型的研制，长沙交通学院学报，2000，其中桥塔也是采用分段铸造拼接方案，根据桥塔的结构形状及铝合金的一次浇铸生产能力，将桥塔分为上、中、下三段分别铸造， 上段和中段之间利用平面及圆柱形凸台定位，中段和下段之间则采用“一面两销”定位方案，便于安装和对中，为保证上、中、下三段的连接强度和刚度，用于连接的不锈钢板厚度及螺钉尺寸均通过计算确定。
[0005]但上述现有技术存在如下缺点：
[0006]（1）现有试验构件完成加工后，梁、柱构件的位置已经完全确定，通过对比文件的构件只能获得单组试验数据，无法通过试验探讨不同参数下结构的响应；
[0007]（2）现有上述技术方案的试验构件在完成加工后，梁、柱、节点等元件之间的连接已经完全固定，无法改变，更不能通过元件的替换的方式，在同一个构件上完成多种不同参数的其它试验；
[0008]（3）若试验构件需要完成的是振动台试验，一般需要在构件上增加一定重量的配重块，以达到模型与原型质量比的预期要求，现有上述技术方案的试验构件通常缺少附加配重的安置空间，因此很难在构件上直接安置配重，通常需要在构件上增设附加设施为配重提供空间，从而容易导致构件的相关原型结构几何尺寸、动力特性上存在较大误差。

技术实现思路

[0009]鉴于现有技术的上述不足，本技术的目的在于提供一种组合式试验桥塔结构，该组合式试验桥塔结构能够实现桥塔塔层高度的变化，从而在一个试验构件上可以获得不同塔高比情况下的多组试验数据。
[0010]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0011]本技术组合式试验桥塔结构，其特征在于：包括试件底座和设在试件底座上的两根下塔柱，所述两根下塔柱的上端部分别连接有固定节点，两个固定节点之间连接有下横梁，所述固定节点上连接有上塔柱，两根上塔柱之间在长度方向分别设有两组可滑动节点，两组可滑动节点分别是位于上部的第一可滑动节点，位于下部的第二可滑动节点，两
个第一可滑动节点之间连接有上横梁，两个第二可滑动节点之间连接有中横梁，所述上塔柱沿其长度方向上等间距布设有第一螺栓孔，所述可滑动节点通过第一螺栓与第一螺栓孔可拆连接。
[0012]进一步的，上述固定节点包括平行设置的顶板与底板，以及位于顶板与底板之间的第一梁接板和侧板，所述第一梁接板与侧板垂直设置。
[0013]进一步的，上述顶板与底板之间还设有与侧板衔接的加强肋板，所述第一梁接板、顶板与底板上布设有多个第二螺栓孔。
[0014]进一步的，上述可滑动节点包括第二梁接板和垂直固定在第二梁接板侧面的两个平行设置的翼板，所述两个平行设置的翼板贴近于上塔柱的正面和背面，在翼板上设有与第一螺栓孔相对设置的通孔，所述第一螺栓孔与通孔中锁接有所述第一螺栓。
[0015]进一步的，上述下塔柱包括柱形钢和垂直焊接在柱形钢端部上的端板，位于下方的端板与试件底座通过螺栓固定连接，位于上方的端板与固定节点上的底板通过螺栓固定连接。
[0016]进一步的，上述下横梁、中横梁和上横梁均包括柱形钢和垂直焊接在柱形钢端部上的端板，所述下横梁上的端板与第一梁接板通过螺栓连接固定；所述中横梁和上横梁上的端板与第二梁接板通过螺栓连接固定。
[0017]进一步的，上述上塔柱包括柱形钢和垂直焊接在柱形钢端部上的下端板，所述下端板与固定节点的顶板通过螺栓连接固定。
[0018]进一步的，上述第一螺栓孔中插接有用于连接配重的可拆连接螺栓。
[0019]本申请通过第一可滑动节点在上塔柱上的移动，能够实现上横梁和中横梁沿高度方向的位置变动，改变塔层高度的比例，在试验中可以充分考虑到桥塔各层塔柱高度比对桥塔结构的内力响应的影响；
[0020]本申请能够实现横梁（包括上横梁、中横梁和下横梁）更换的梁
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柱连接方式，在试验中可以充分考虑、试验到梁、柱构件的几何参数、力学性能对整座桥塔结构的影响；
[0021]本申请上塔柱沿其长度方向上等间距布设有第一螺栓孔，该些第一螺栓孔孔为结构配重提供了充足的空间，通过在第一螺栓孔中插入适当长度的可拆连接螺栓，可以考虑在沿塔高方向不同的位置悬挂配重；
[0022]本技术的优点：
[0023]（1）本技术的最大优点在于，通过可滑动节点的沿塔高方向的移动，实现了桥塔塔层高度变化，在一个试验构件上获得了不同塔高比情况下的多组试验数据，而现有试验构件在制作加工后，其梁、柱等元件都已经完全固定，无法更改参数，现有试验构件在需要获得多组试验数据时需要进行多个构件的制作，因此，现有试验构件往往通过试验只能获得单组试验数据，相比之下，本技术克服了这一缺点。
[0024]本技术的第二个优点在于，可以根据试验需要自由地更换不同功能的梁、柱、节点等元件，本技术提出的试验构件，梁、柱、节点等元件皆可自由组装，不仅免去了试验时的吊装困难，而且可以通过更换元件，实现元件的不同功能，例如，可以通过更换耗能横梁，探讨横梁耗能下的桥塔构件的性能，解决了现有试验构件在制作之后往往都是整体式的，无法拆卸，且难以实现构件的多种功能等问题。
[0025]本技术的第三个优点在于，通过上塔柱上设置的第一螺栓孔，不仅为横梁沿
高度方向的移动提供了必要条件，而且为结构配重提供了充足的悬挂空间；同时，很少的附加设施（仅多出一根穿孔而过地适当长度的可拆连接螺栓）基本不会影响构件的几何参数和动力特性，解决了现有试验构件通常缺少附加配重的安置空间，很难在构件上直接安置配重的问题；现有构件通常需要在构件上增设附加设施为配重提供空间，容易造成构件的相关原型结构几何尺寸、动力特性上存在较大误差，本技术构件避免了这一问题的产生。
附图说明
[0026]图1是本技术主视构造示意图；
[0027]图2是图1的侧视图；
[0028]图3是下塔柱与试件底座的连接构造示意图；
[0029]图4是图3的侧视图；
[0030]图5是下塔柱与固定节点的连接构造示意图；
[0031]图6是图5的侧视图；
[0032]图7是固定节点的俯视图（拆除顶板）；
[0033]图8是固定节点的主视图；
[0034]图9是图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合式试验桥塔结构，其特征在于：包括试件底座和设在试件底座上的两根下塔柱，所述两根下塔柱的上端部分别连接有固定节点，两个固定节点之间连接有下横梁，所述固定节点上连接有上塔柱，两根上塔柱之间在长度方向分别设有两组可滑动节点，两组可滑动节点分别是位于上部的第一可滑动节点，位于下部的第二可滑动节点，两个第一可滑动节点之间连接有上横梁，两个第二可滑动节点之间连接有中横梁，所述上塔柱沿其长度方向上等间距布设有第一螺栓孔，所述可滑动节点通过第一螺栓与第一螺栓孔可拆连接。2.根据权利要求1所述的组合式试验桥塔结构，其特征在于：所述固定节点包括平行设置的顶板与底板，以及位于顶板与底板之间的第一梁接板和侧板，所述第一梁接板与侧板垂直设置。3.根据权利要求2所述的组合式试验桥塔结构，其特征在于：所述顶板与底板之间还设有与侧板衔接的加强肋板，所述第一梁接板、顶板与底板上布设有多个第二螺栓孔。4.根据权利要求3所述的组合式试验桥塔结构，其特征在于：所述可滑动节点包括第二梁接板和垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖志超，周桢干，张超，杨晓强，李兆香，林联泉，贾宏宇，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：新型
国别省市：