【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢结构工程，尤其涉及一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置及方法。
技术介绍
1、钢结构具有节能、环保、抗震性能好、可循环使用等优点，大量的超高层建筑、工业厂房、铁路公路桥梁等都采用了钢结构。其中桥梁钢结构长期暴露在大气环境中，受气候、荷载、使用环境等条件的影响会逐渐产生腐蚀，影响桥梁钢结构的稳定性，缩短使用寿命与年限，造成严重的安全隐患。
2、防腐涂装能够降低桥梁钢结构受侵蚀的程度，延缓钢结构的侵蚀过程，增强桥梁钢结构耐久性与安全性，有效保护钢结构，是一种普遍采用且较为经济的桥梁钢结构防护手段。但是传统的桥梁涂料，长期在强紫外线、雨水、雾、雪、温差和湿度等环境条件中，随着热胀冷缩的交替进行，性能变差，涂膜很容易发生开裂、脱落现象，钢铁底材将失去涂层的保护，使桥梁的基材产生应力腐蚀开裂，隐患极大。通常情况下，动荷载和环境因素是钢结构桥梁较为常见和具有耦合性的腐蚀类型，通过模拟钢结构涂装动荷载与环境作用的相互耦合，可掌握钢结构涂装在对应条件下的腐蚀特性及劣化机理，进而从本质上解决钢结构桥梁涂装在动荷载与环境耦合作用下的劣化问题。
3、因此，需要设计一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置及方法来解决上述的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置及方法，以解决现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载
3、所述加载组件包括设置在所述试验箱内的电动推杆，所述电动推杆的输出端抵接在所述钢结构试件的底端；
4、所述钢结构试件上贴合设置有若干用于检测应变状态的应变测试元件，所述应变测试元件与设置在所述试验箱外的控制模块电性连接。
5、优选的，所述试验箱内设置有若干支撑杆，所述钢结构试件固定安装在若干所述支撑杆的顶端。
6、优选的，所述支撑杆的顶端设置有螺栓，所述螺栓上螺纹连接有与所述螺栓配套设置的配套螺母，所述配套螺母将所述钢结构试件固定到所述螺栓上。
7、优选的，所述钢结构试件上预设有与所述螺栓对应设置的通孔，所述螺栓穿过所述通孔。
8、优选的，所述控制模块包括与所述应变测试元件电性连接的应变采集仪，所述应变采集仪依次电性连接有逻辑控制器和伺服驱动控制器，所述伺服驱动控制器与所述电动推杆电性连接。
9、优选的，所述控制模块还包括与所述应变采集仪电性连接的计算机。
10、优选的，所述试验箱内设置有底座板上，所述支撑杆和所述电动推杆均固定安装在所述底座板上。
11、优选的，所述环境控制组件包括设置在所述试验箱内温度控制模块、湿度控制模块、风速控制模块和光照控制模块，改变所述试验箱内的环境。
12、本申请还公开了一种基于钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置的加载方法，包括以下步骤：
13、连接控制模块与电动推杆进行测试运行，检测电动推杆的功能是否正常；
14、电动推杆测试完成后，完成各部件的电路连接；
15、向控制模块内导入自编控制程序，并试运行自编控制程序；
16、检测自编控制程序与试验过程的匹配度，并根据试验需求对自编控制程序的参数进行调整，满足使用需求；
17、完成模拟加载装置的组装，使钢结构试件底端与电动推杆的输出端抵接；
18、启动模拟加载装置，电动推杆和环境控制组件耦合对钢结构试件输出，通过控制模块监测钢结构试件的应变。
19、优选的，逻辑控制器通过植入的自编控制程序控制伺服驱动控制器，实现对电动推杆的控制。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：本申请公开了一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置及方法，带涂装的钢结构试件固定架设在试验箱内，电动推杆可以通过控制模块设置试验荷载的幅值、加载次数、加载历程等参数，对钢结构试件施加动荷载，真实模拟实际的动载荷加载在钢结构试件上；贴合在钢结构试件上的应变测试元件监测钢结构试件的应变数据，并传递给控制模块，方便监测钢结构试件受载荷之后的状态变化；将施加动荷载后的钢结构试件送入设置有环境控制组件的试验箱内，通过环境控制组件调节试验箱内的环境变化，模拟外界环境作用在钢结构试件上，即可实现对带有涂装的钢结构试件受动荷载与环境耦合作用效应的完整和系统测试。
21、本专利技术结结构紧凑，使用方便，能真实的模拟外部环境与动载荷加载耦合对钢结构上的涂装加载，实现钢结构涂装受动荷载与环境耦合作用效应的完整和系统测试，为解决钢结构桥梁涂装在动荷载与环境耦合作用下的劣化问题提供数据支撑。
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1.一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：包括独立设置的试验箱(1)，所述试验箱(1)内设置有用于进行模拟的带涂装的钢结构试件(2)，所述钢结构试件(2)与设置在所述试验箱(1)内的加载组件传动连接，所述加载组件与设置在所述试验箱(1)内的环境控制组件耦合作用在所述钢结构试件(2)上；
2.根据权利要求1所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述试验箱(1)内设置有若干支撑杆(4)，所述钢结构试件(2)固定安装在若干所述支撑杆(4)的顶端。
3.根据权利要求2所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述支撑杆(4)的顶端设置有螺栓(5)，所述螺栓(5)上螺纹连接有与所述螺栓(5)配套设置的配套螺母(7)，所述配套螺母(7)将所述钢结构试件(2)固定到所述螺栓(5)上。
4.根据权利要求3所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述钢结构试件(2)上预设有与所述螺栓(5)对应设置的通孔，所述螺栓(5)穿过所述通孔。
5.根据权利要求1所述的钢结构涂装动荷载与环境
6.根据权利要求5所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述控制模块还包括与所述应变采集仪(9)电性连接的计算机(10)。
7.根据权利要求2所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述试验箱(1)内设置有底座板(3)上，所述支撑杆(4)和所述电动推杆(6)均固定安装在所述底座板(3)上。
8.根据权利要求1所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述环境控制组件包括设置在所述试验箱(1)内温度控制模块、湿度控制模块、风速控制模块和光照控制模块，改变所述试验箱(1)内的环境。
9.一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载方法，基于权利要求1-8任意一项所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载方法，其特征在于：逻辑控制器(11)通过植入的自编控制程序控制伺服驱动控制器(12)，实现对电动推杆(6)的控制。
...【技术特征摘要】
1.一种钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：包括独立设置的试验箱(1)，所述试验箱(1)内设置有用于进行模拟的带涂装的钢结构试件(2)，所述钢结构试件(2)与设置在所述试验箱(1)内的加载组件传动连接，所述加载组件与设置在所述试验箱(1)内的环境控制组件耦合作用在所述钢结构试件(2)上；
2.根据权利要求1所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述试验箱(1)内设置有若干支撑杆(4)，所述钢结构试件(2)固定安装在若干所述支撑杆(4)的顶端。
3.根据权利要求2所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述支撑杆(4)的顶端设置有螺栓(5)，所述螺栓(5)上螺纹连接有与所述螺栓(5)配套设置的配套螺母(7)，所述配套螺母(7)将所述钢结构试件(2)固定到所述螺栓(5)上。
4.根据权利要求3所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述钢结构试件(2)上预设有与所述螺栓(5)对应设置的通孔，所述螺栓(5)穿过所述通孔。
5.根据权利要求1所述的钢结构涂装动荷载与环境耦合模拟加载装置，其特征在于：所述控制模块包括与所述应变测试元件(8)电性连接的...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔺鹏臻，刘应龙，何志刚，马俊军，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
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