CN106679910B - 一种试验梁的长期加载***与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种试验梁的长期加载***和方法，该加载***包括杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚和力传递与测试装置；利用杠杆原理进行加载***的设计：首先根据试验需求，设定所需施加荷载的大小，荷载大小确定后，应该从试验场地的大小、加载杠杆的尺寸等方面设计杠杆短臂和长臂的长度比例，在不考虑杠杆本身重量的前提下，理论上杠杆短臂和长臂的长度比例越大，对长臂受力点施加重量越大，可以使杠杆加载点荷载放大的倍数越大，进而实现利用较小重量实现施加较大荷载的目标；本发明长期加载***操作方便，加载和卸载省时省力，性能稳定，保证了试验的长时间进行。本发明长期加载***后期无需专门维护，基本不受外界条件影响。

Description

一种试验梁的长期加载***与方法

技术领域

本发明涉及桥梁结构试验加载领域，尤其涉及一种试验梁的长期加载***与方法。

背景技术

在桥梁结构基础技术研究与工程应用研究中，为获得某些结构或构件的力学指标的特征，往往以实桥结构构件为原型，按相似理论制作模型作为研究对象，然后进行力学性能试验，进而模拟结构构件在加载受力状态下的反应。因此，选择合适的加载方法与加载设备是保证整个试验工作顺利进行的关键。

一般的结构实验室都配备有一定荷载吨位的压力试验机与反力架，应用于构件短期力学性能试验加载时，其优点是采用液压伺服***，由电脑控制，技术水平较高，方便分级加卸载，并能控制加载速度，试验效率较高。若使用上述压力试验机长期(短则几十天，长则几年，或者更久)施加恒载进行力学性能测试时，则容易造成资源浪费，因为其价格昂贵，一个结构实验室不可能有很多，许多试验都在排队使用，不可能由一个试验长期占用。同时容易受电力供应中断导致试验中断。另外，加载***自身不可能不经过维护连续工作时间很长，很难保证荷载的稳定性。

针对结构长期性能加载试验，目前采用最多的是堆积加载块、或者采用小型机械千斤顶配合地锚杆与反力架加载的方法，这对于一些小模型构件，试验荷载等级要求较低，成本低，能达到良好的效果。而对于模型尺寸较大的构件，其力学反应需满足测试的要求，一般需要施加较大的荷载，才能达到研究的目标，若采用堆载加载，则需要大量的高密度加载块，成本较高，加卸载不便。如采用小型千斤顶配合地锚杆与反力架加载的方法，则很难满足加载等级的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作简便，装配方便，可实现大尺寸试验构件长时间的稳定加载的长期加载***与方法，从而解决现有技术中存在的前述问 题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种试验梁的长期加载***，包括杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚和力传递与测试装置；所述杠杆的两端分别记为第一端部和第二端部；在靠近所述第一端部的位置设置有连接调节器，所述连接调节器与所述拉力杆的上部连接，所述拉力杆的下部通过连接器与所述地锚连接；在所述第一端部和所述第二端部之间靠近所述第一端部的位置处设定一载荷加载点，在所述载荷加载点的位置所述杠杆底部自上而下依次设置有力传递与测试装置、分配梁、力分配加载点垫板、试验梁、试验梁支座和试验梁台座；所述杠杆的所述第二端部与所述载荷加载点之间靠近所述第二端部的位置设定一个或一个以上配重挂载点，所述配重装置与所述配重挂载点连接；在挂载、卸载或调整所述配重装置时，所述液压调重装置置于所述配重装置下方作为所述配重装置的支撑平台使用。

优选的，在所述载荷加载点位置所述杠杆的顶面设置有两个水准管，其中：一个水准管沿所述杠杆长度方向布置，另一个水准管垂直于所述杠杆长度方向布置，作为调节所述加载***水平程度的参考装置。

优选的，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上设置有自由滑动装置，所述自由滑动装置通过设置于所述杠杆上的定位孔固定位置，所述定位孔设置有一个或一个以上，当所述定位孔为一个以上时，各所述定位孔等间距设置；所述自动滑动装置上设置有一个或一个以上所述配重挂载点。

优选的，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上等间距设置有多个所述配重挂载点。

优选的，所述配重装置主要由配重篮与放置于其内的标准块状材料构成；所述配重篮由型钢作为骨架构造，再焊接钢筋构成，所述配重篮顶部四周焊接有吊环或吊钩，所述吊环或吊钩通过吊绳与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；

和/或

所述配重装置主要由一个或多个配重砝码组成，所述配重砝码的顶部设置有 挂钩，所述配重砝码的底部设置有吊钩或吊环，使用时所述砝码通过所述挂钩与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；当一个所述砝码重量不足时多个砝码通过设置在所述砝码底部的吊钩或吊环串挂使用。

优选的，所述力传递与测试装置主要由压力传感器、钢圈、上下垫板组装而成，其主要用于测试所述加载***的实际加载量，还用于稳定传递杠杆效应产生的荷载到所述分配梁上。

优选的，所述连接调节器用于连接所述杠杆和所述拉力杆，还用于调节所述拉力杆的长度实现调节所述杠杆的第一端部与所述地锚的距离，进而调节所述杠杆的水平状态；所述连接调节器与所述杠杆铰接。

一种试验梁的长期加载方法，包括以下步骤：

提前将试验梁放置于试验梁支座和试验梁台座上，分配梁按力分配要求放置于所述试验梁梁顶的受力点上，预先调整使所述试验梁和所述分配梁处于水平状态，力传递与测试装置安置于所述分配梁顶面中心位置，提前标记出杠杆底面的载荷加载点位置，使所述杠杆的载荷加载点位置垂直于所述分配梁并放置于所述力传递与测试装置上方，通过连接器使拉力杆下部与地锚连接，通过连接调节器使拉力杆上部与所述杠杆连接，通过吊绳、吊环/吊钩使配重装置与设置在所述杠杆上的自由滑动装置的配重挂载点连接或者通过吊绳、吊环/吊钩使所述配重装置与设置在所述杠杆上的配重挂载点连接；所述配重装置下方提前放置好液压调重装置，通过在所述配重装置中施加配重块使所述杠杆受力，使所述杠杆的受力传递到所述分配梁，进而传递到所述试验梁，荷载施加到预定要求时，查看所述杠杆上的水准管气泡是否居中，以确定所述杠杆是否达到水平要求，如不居中，则通过调整所述配重装置或者直接利用所述液压调重装置整体提升所述配重装置后，调节所述拉力杆与所述杠杆之间的所述连接调节器，根据所述杠杆水平情况，伸长或缩短所述拉力杆，使所述杠杆处于水平状态，最后，通过所述力传递与测试装置测定加载点的实际荷载。

优选的，还包括以下步骤：

根据试验要求预先计算得到所述载荷加载点所需载荷值，再根据所述杠杆长 度及所述载荷加载点所处位置，预先计算得出所述配重挂载点应处位置以及所述配重装置的所需重量，作为调整与确定所述配重挂载点位置的依据以及作为调整与确定所述配重装置所需重量的依据；当需要通过挂载多个所述配重装置实现配重时还作为确定所述配重装置数量的依据。

优选的，还包括以下步骤：

根据预先计算得到的所述配重装置的重量以及所述杠杆长度、所述载荷加载点所处位置、所述配重挂载点所处位置，计算得出所述杠杆持荷早期在配重作用下的下挠量，进而在挂载所述配重装置前，通过调整所述连接调节器使所述杠杆挂载配重的一端翘起与所述下挠量相应的量，进而在所述配重装置挂载后使所述杠杆正好处于水平状态。

本发明的有益效果是：

(1)解决了电动液压***无法连续长时间稳定加载的问题，并且可在室内外任意场所进行试验梁的长期加载。

(2)解决了堆载加载或小型千斤顶加载方法的缺陷，扩展了试验梁加载的荷载等级，可实现长期、短期较高等级荷载的加载需求。

(3)实现了桥梁结构长期加载试验加载设施的普遍化，无需电动化、自动化的加载设备，节约用电，可根据试验需求，自行简单设计，加工方便。

(4)本发明长期加载***操作方便，加载和卸载省时省力，性能稳定，保证了试验的长时间进行。

(5)本发明长期加载***后期无需专门维护，基本不受外界条件影响。

(6)施加于试验梁上的荷载可实时监测，可通过相应的调节装置实时调节荷载状态。

附图说明

图1是本发明的长期加载***的结构示意图；

图2是本发明中力传递与测试装置的侧视图；

图3是本发明中用于连接拉力杆与地锚的连接器的结构示意图；

图4是本发明中用于连接拉力杆与杠杆的连接调节器的结构示意图；

其中：1为杠杆，2为水准管，3为自由滑动装置(3-1为定位螺栓、3-2为滑动钢 槽)，4为吊环(配重挂载点)，5为拉力杆，6为分配梁，7为配重篮，8为配重块，9为吊绳，10为砝码，11为手动液压调重装置，12为地锚，13为力传递与测试装置(13-1为上下垫板，13-2为定制钢圈，13-3为压力传感器)，14为用于连接拉力杆与地锚的连接器(14-1为焊接钢板，14-2为高强螺杆，14-3为高强螺栓螺母，14-4为地锚螺杆)，15为连接拉力杆与杠杆的连接调节器(15-1为焊接钢板，15-2为高强螺杆，15-3为高强螺栓螺母)，16为试验梁，17为力分配加载点垫板，18为试验梁支座，19为试验梁台座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的原理概述：

利用杠杆原理进行加载***的设计：首先根据试验需求，设定所需施加荷载的大小，荷载大小确定后，应该从试验场地的大小、加载杠杆的尺寸等方面设计杠杆短臂和长臂的长度比例，在不考虑杠杆本身重量的前提下，理论上杠杆短臂和长臂的长度比例越大，对长臂受力点施加重量越大，可以使杠杆加载点荷载放大的倍数越大，进而实现利用较小重量实现施加较大荷载的目标。

本发明的硬件构造：

本发明的长期加载***包括：杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚、力传递与测试装置、用于连接拉力杆与地锚的连接器、用于连接拉力杆与杠杆的连接调节器等主要部件：

(1)杠杆：根据试验要求，可选择合适的型钢材料加工而成，根据试验荷载等级确定杠杆尺寸与板材厚度，确保杠杆本身不发生影响使用功能的变形；根据试验场地、加载规模、杠杆强度等确定载荷加载点位置；在载荷加载点上方杠杆表面设置两个水准管，一个沿杠杆长度方向布置，另一个垂直于杠杆长度方向布置，可以显示杠杆的水平情况，作为调节杠杆的水平程度的装置，以提高加载的精确性。

作为进一步优化，杠杆长臂一端上方可设置一自由滑动装置，同时杠杆长臂 端的钢板上设置定位孔，该自由滑动装置对应的钢板上也设置定位孔，通过定位螺栓使该自由滑动装置和杠杆不发生沿杠杆纵向滑动，该定位孔在杠杆上可等间距设置，这样长臂端受力点(配重装置挂载点)可以自由移动，进而实现杠杆长臂与短臂长度的多种比例，扩大了杠杆加载的任意性，使加载***在调节荷载大小方面更具灵活性。

自由滑动装置侧面焊接有悬挂吊篮(配重装置)的吊环或吊钩，作为进一步优化，杠杆长臂一端下方可设置若干等间距吊环或吊钩，作为悬挂配重砝码的悬挂点(配重挂载点)，这样每一个悬挂点上都可以悬挂配重砝码，形成杠杆效应，实现杠杆加载的多种形式。

(2)拉力杆：由高强螺杆加工而成，分别与杠杆和地锚连接，主要承受拉力，是整个加载***的主要受力构件。

(3)分配梁：根据试验要求，可选择合适的型钢加工而成，根据试验荷载等级确定分配梁尺寸与板材厚度，其作用主要为分配杠杆施加的荷载到试验梁的两点或多点位置，以满足试验梁对加载位置的要求。

(4)配重装置：由型钢作为骨架构造，再焊接钢筋成为整体吊篮，其本身的重量与放置于其内的标准块状材料构成配重装置，吊篮顶部四周焊接有吊环/吊钩，通过吊绳连接杠杆上的吊环/吊钩，进而实现配重的施加。标准块状材料可由混凝土、钢材等材料制成标准重量的块(配重块)，试验人员根据杠杆原理，经过简单换算，可直观得到施加荷载的大小。此外，可通过力传递与测试装置测定杠杆加载点荷载的大小，进一步验证施加荷载的精度。

作为配重装置的另一种形式，配重装置也可由钢材或其他类似材料定做为若干具有挂钩的砝码，砝码的重量可以设计几种不同的重量，砝码上设计有挂钩，加载时通过挂钩悬挂在杠杆下方。

(5)液压调重装置：由手动液压千斤顶成品经过适当的改装而成，稳定省力，作为配重装置的附加装置，能作为配重装置的支撑平台使用，在调整杠杆水平状态时可以避免重复加卸配重块，优化加载***，提高加载精度。

(6)地锚：拉力杆锚固装置，由混凝土制作而成，根据试验荷载等级、试验场地条件及其他要求等设计地锚尺寸，提前预埋于地面以下，通过连接器与 拉力杆连接，主要承受拉力杆的上拔力。

(7)力传递与测试装置：由压力传感器、定制钢圈、上下垫板组装而成，其主要作用为测试加载***的实际加载量，同时达到稳定传递杠杆效应产生的荷载到分配梁上。

(8)用于连接拉力杆与地锚的连接器：由地锚螺杆、焊接钢板、高强螺栓及其螺母套件组成，达到连接地锚与拉力杆的作用。

(9)用于连接拉力杆与杠杆的连接调节器：由焊接钢板、高强螺栓及其螺母套件等构成，达到连接拉力杆与杠杆的作用，同时可通过调节拉力杆上的螺母，调节拉力杆受力杆件的长度，进而调节杠杆的水平程度。

以下结合附图1、2、3、4，通过实例详细说明本发明的技术方案：

试验梁的长期加载***主要包括杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚、力传递与测试装置、用于连接拉力杆与地锚的连接器、用于连接拉力杆与杠杆的连接调节器等主要部件。上述部件经过一定的加工、改造、组装后，可应用于桥梁结构试验长期加载。

实施例1

试验梁的长期加载***如图1、2、3、4所示，包括杠杆1，水准管2，自由滑动装置3(定位螺栓3-1，滑动钢槽3-2)，吊环4，拉力杆5，分配梁6，吊篮7，配重块8，吊绳9，手动液压调重装置11，地锚12，力传递与测试装置13(13-1为上下垫板，13-2为定制钢圈，13-3为压力传感器)，用于连接拉力杆与地锚的连接器14(14-1为焊接钢板，14-2为高强螺杆，14-3为高强螺栓螺母，14-4为地锚螺杆)，用于连接拉力杆与杠杆的连接调节器15(15-1为焊接钢板，15-2为高强螺杆，15-3为高强螺栓螺母)，试验梁16，力分配加载点垫板17，试验梁支座18，试验梁台座19。具体组装时，主要由下列几步完成：

(1)首先，根据加载***设计图纸，在加工厂和试验场地完成上述各个部件及构件的制作。

a.把三块竖向钢板焊接在上下两块钢板之间(或者把两块竖向钢板焊接在H型钢两侧、或者把一块竖向钢板焊接在方型钢上下钢板之间)，即加工完成加载***的杠杆1，在载荷加载点对应位置的上方安装横纵向相互垂直的水准管2。 同时预先在与拉力杆连接端侧面钢板按设计要求开连接孔，在与配重装置连接端顶面按设计要求等间距开定位孔。

b.把三块钢板(或者直接采用U型钢)焊接成U型滑动钢槽3-2，倒置安装即为可在杠杆上自由滑动的自由滑动装置，在其顶板开定位孔，并加工出与其配套的定位螺栓3-1。自由滑动装置的作用就是实现配重装置在杠杆悬挂的灵活性。

c.自由滑动装置上的吊环4、配重装置上的吊绳9均有成品可以订购；分配梁6加工方法与杠杆相同，但其结构上不存在连接孔，只是作为荷载分配使用。

d.配重篮7主要由型钢或钢筋焊接而成，配重块8为按标准尺寸与重量加工的钢块或混凝土块，配重装置主要由配重篮7、配重块8、吊绳9共同组装而成，具体为：配重蓝7上方焊接有吊环4，自由滑动装置滑动钢槽侧板焊接有吊环4，自由滑动装置上的吊环与配重蓝的吊环通过吊绳连接起来。

e.液压调重装置11既可以当作配重装置的安置平台，同时在试验加载过程中调节配重装置的上下移动，进而调节配重装置施加在杠杆上的荷载，可以减少配重装置内的配重块8的加卸次数，利用液压杆、液压千斤顶、承重板等经过适当的改造即可制作。

f.地锚12需要在试验现场进行混凝土浇筑，或者采用预制的地锚梁也可实现对拉力杆的锚固作用。

g.力传递与测试装置13由上下钢垫板13-1与定制钢圈13-2焊接，并与压力传感器13-3组装而成，主要作为整个加载***最终施加荷载的测定依据。

h.用于连接拉力杆与杠杆的调节连接器15由两侧钢板、前后钢板、中间水平钢板组成的焊接钢板15-1制作而成，其与杠杆连接的两侧钢板有开孔，高强螺杆15-2穿过两侧钢板的开孔与杠杆侧板的开孔，再通过高强螺栓螺母15-3实现与杠杆的连接。拉力杆5穿过中间水平钢板的开孔再通过高强螺栓螺母15-3实现与该调节连接器的连接。

i.用于连接拉力杆与地锚的连接器14由拉杆端两侧钢板、前后钢板、中间水平钢板由地锚端两侧钢板、下侧水平钢板组成的焊接钢板14-1制作而成。拉力杆5穿过中间水平钢板的开孔再通过高强螺栓螺母14-3实现与该连接器的连 接。其地锚端的两侧钢板有开孔，高强螺杆14-2穿过地锚端两侧钢板与拉杆端两侧钢板，再通过高强螺栓螺母14-3实现该连接器拉杆端与地锚端钢板的连接。同时地锚端下侧水平钢板也有开孔，地锚螺杆14-4穿过该水平钢板，再通过高强螺栓螺母14-3实现该连接器地锚端与地锚的连接。

(2)其次，各个部件也可按上述所述进行零件装配完成后，即可进行加载***的整体组装，具体组装方案为：试验梁16提前放置于试验台座19上，力分配加载点垫板17与试验梁支座18预先安置在设计位置上，分配梁6按力分配要求放置于试验梁梁顶受力点上，通过水准管预先调整使试验梁16和分配梁6处于水平状态，力传递与测试装置13安置于分配梁顶面中心位置，提前标记出杠杆底面的载荷加载点位置，使杠杆垂直于分配梁并放置于力传递与测试装置13上方，通过连接器使拉力杆与地锚连接，通过连接调节器使拉力杆与杠杆连接，再通过吊绳9、吊环4、自由滑动装置等使配重蓝7与杠杆1连接。配重装置下方提前放置好手动液压调重装置11，以方便配重装置随时提升与下降。

(3)再次，通过施加配重块8使杠杆受力，使杠杆力传递到分配梁，进而传递到试验梁体，由于连接有配重装置的自由滑动装置可沿杠杆纵向按等间距自由活动，因此，在施加一定配重块8的情况下，可以实现不同荷载等级的加载需求。

(4)最后，荷载施加到预定要求时，查看杠杆1水准管2气泡是否居中，如不居中，可通过调整配重块8或者直接利用手动液压调重装置11整体提升配重装置后，调节连接调节器15，根据杠杆1水平情况，伸长或缩短拉力杆5，反复几次，可使杠杆1处于水平状态(实际使用时，可计算杠杆持荷早期在配重作用下的下挠量，使杠杆配重端稍微翘起一定的量，等杠杆***稳定后正好处于水平状态)。最后，通过力传递与测试装置13测定载荷加载点的实际荷载。

实施例2

试验梁的长期加载***如图1、2、3、4所示，包括杠杆1，水准管2，吊环4，拉力杆5，分配梁6，砝码10，地锚12，力传递与测试装置13(13-1为上下垫板，13-2为定制钢圈，13-3为压力传感器)，用于连接拉力杆与地锚的连接器14(14-1为焊接钢板，14-2为高强螺杆，14-3为高强螺栓螺母，14-4为地锚螺杆)，用于 连接拉力杆与杠杆的连接调节器15(15-1为焊接钢板，15-2为高强螺杆，15-3为高强螺栓螺母)，试验梁16，力分配加载点垫板17，试验梁支座18，试验梁台座19。具体组装时，主要由下列几步完成：

(1)首先，根据加载***设计图纸，在加工厂和试验场地完成上述各个部件及构件的制作。

a.把三块竖向钢板焊接在上下两块钢板之间(或者把两块竖向钢板焊接在H型钢两侧、或者把一块竖向钢板焊接在方型钢上下钢板之间)，即加工完成加载***的杠杆1，在载荷加载点对应位置的上方安装横纵向相互垂直的水准管2。同时预先在杠杆1的底面按等间距焊接用于挂载砝码10的吊环4。

b.分配梁6加工方法与杠杆相同，但其结构上不存在连接孔，只是作为荷载分配使用。

c.砝码10由钢材或者密度更大铅制材料制作而成，可预先定制成不同重量的砝码，每个砝码10上方应设计有挂钩，下方设计有吊环，加载时，砝码10既可以直接悬挂在杠杆下方预先焊接的吊环上，也可在砝码10本身下方再悬挂砝码，这样可以实现杠杆的任意等级加载，使加载***更具有加载的灵活性与便捷性。

d.地锚12需要在试验现场进行混凝土浇筑，或者采用预制的地锚梁也可实现对拉力杆的锚固作用。

e.力传递与测试装置13由上下钢垫板13-1于定制钢圈13-2焊接，并与压力传感器13-3组装而成，主要作为整个加载***最终施加荷载的测定依据。

f.用于连接拉力杆与杠杆的调节连接器15由两侧钢板、前后钢板、中间水平钢板组成的焊接钢板15-1制作而成，其与杠杆连接的两侧钢板有开孔，高强螺杆15-2穿过两侧钢板的开孔与杠杆侧板的开孔，再通过高强螺栓螺母15-3实现与杠杆的连接。拉力杆5穿过中间水平钢板的开孔再通过高强螺栓螺母15-3实现与该连接器的连接。

g.用于连接拉力杆与地锚的连接器14由拉杆端两侧钢板、前后钢板、中间水平钢板由地锚端两侧钢板、下侧水平钢板组成的焊接钢板14-1制作而成。拉力杆5穿过中间水平钢板的开孔再通过高强螺栓螺母14-3实现与该连接器的连接。其地锚端的两侧钢板有开孔，高强螺杆14-2穿过地锚端两侧钢板与拉杆端 两侧钢板，再通过高强螺栓螺母14-3实现该连接器拉杆端与地锚端钢板的连接。同时地锚端下侧水平钢板也有开孔，地锚螺杆14-4穿过该水平钢板，再通过高强螺栓螺母14-3实现通过该连接器连接地锚端与地锚。

(2)其次，各个部件也可按上述所述进行零件装配完成后，即可进行加载***的整体组装，具体组装方案为：试验梁16提前放置于试验台座19上，力分配加载点垫板17与验梁支座18预先安置在设计位置上，分配梁6按力分配要求放置于试验梁梁顶受力点上，通过水准管2预先调整使试验梁16和分配梁6处于水平状态，力传递与测试装置13安置于分配梁顶面中心位置，提前标记出杠杆底面的受力点位置，使杠杆的载荷加载点垂直于分配梁并放置于力传递与测试装置13上方，通过连接器使拉力杆与地锚连接，通过连接调节器使拉力杆与杠杆连接。

(3)再次，通过施加砝码使杠杆受力，使杠杆的受力传递到分配梁，进而传递到试验梁体，由于砝码可沿杠杆纵向按等间距自由布置，砝码下方也可再布置砝码，因此，通过不同的砝码布置方案，可以实现不同荷载等级的加载需求。

(4)最后，荷载施加到预定要求时，查看杠杆1水准管2气泡是否居中，如不居中，可通过加卸砝码后调节连接调节器15，根据杠杆1水平情况，伸长或缩短拉力杆5，反复几次，可使杠杆1处于水平状态(实际使用时，可计算杠杆持荷早期在配重作用下的下挠量，使杠杆配重端稍微翘起一定的量，等杠杆***稳定后正好处于水平状态)。最后，通过力传递与测试装置13测定载荷加载点的实际荷载。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

(1)解决了电动液压***无法连续长时间稳定加载的问题，并且可在室内外任意场所进行试验梁的长期加载。

(2)解决了堆载加载或小型千斤顶加载方法的缺陷，扩展了试验梁加载的荷载等级，可实现长期、短期较高等级荷载的加载需求。

(3)实现了桥梁结构长期加载试验加载设施的普遍化，无需电动化、自动化的加载设备，节约用电，可根据试验需求，自行简单设计，加工方便。

(4)本发明长期加载***操作方便，加载和卸载省时省力，性能稳定，保证了试验的长时间进行。

(5)本发明长期加载***后期无需专门维护，基本不受外界条件影响。

(6)施加于试验梁上的荷载可实时监测，可通过相应的调节装置实时调节荷载状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种试验梁的长期加载***，其特征在于，包括杠杆、拉力杆、分配梁、配重装置、液压调重装置、地锚和力传递与测试装置；所述杠杆的两端分别记为第一端部和第二端部；在靠近所述第一端部的位置设置有连接调节器，所述连接调节器与所述拉力杆的上部连接，所述拉力杆的下部通过连接器与所述地锚连接；在所述第一端部和所述第二端部之间靠近所述第一端部的位置处设定一载荷加载点，在所述载荷加载点的位置所述杠杆底部自上而下依次设置有力传递与测试装置、分配梁、力分配加载点垫板、试验梁、试验梁支座和试验梁台座；所述杠杆的所述第二端部与所述载荷加载点之间靠近所述第二端部的位置设定一个或一个以上配重挂载点，所述配重装置与所述配重挂载点连接；在挂载、卸载或调整所述配重装置时，所述液压调重装置置于所述配重装置下方作为所述配重装置的支撑平台使用；

在所述载荷加载点位置所述杠杆的顶面设置有两个水准管，其中：一个水准管沿所述杠杆长度方向布置，另一个水准管垂直于所述杠杆长度方向布置，作为调节所述加载***水平程度的参考装置；

所述连接调节器用于连接所述杠杆和所述拉力杆，还用于调节所述拉力杆的长度实现调节所述杠杆的第一端部与所述地锚的距离，进而调节所述杠杆的水平状态；所述连接调节器与所述杠杆铰接；

所述配重装置主要由配重篮与放置于其内的标准块状材料构成；所述配重篮由型钢作为骨架构造，再焊接钢筋构成，所述配重篮顶部四周焊接有吊环或吊钩，所述吊环或吊钩通过吊绳与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；

和/或

所述配重装置主要由一个或多个配重砝码组成，所述配重砝码的顶部设置有挂钩，所述配重砝码的底部设置有吊钩或吊环，使用时所述砝码通过所述挂钩与所述杠杆上的配重挂载点连接或与设置在所述杠杆上的自由滑动装置上的配重挂载点连接；当一个所述砝码重量不足时多个砝码通过设置在所述砝码底部的吊钩或吊环串挂使用。

2.根据权利要求1所述的试验梁的长期加载***，其特征在于，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上设置有自由滑动装置，所述自由滑动装置通过设置于所述杠杆上的定位孔固定位置，所述定位孔设置有一个或一个以上，当所述定位孔为一个以上时，各所述定位孔等间距设置；所述自动滑动装置上设置有一个或一个以上所述配重挂载点。

3.根据权利要求1所述的试验梁的长期加载***，其特征在于，所述第二端部和所述载荷加载点之间的所述杠杆上等间距设置有多个所述配重挂载点。

4.根据权利要求1所述的试验梁的长期加载***，其特征在于，所述力传递与测试装置主要由压力传感器、钢圈、上下垫板组装而成，其主要用于测试所述加载***的实际加载量，还用于稳定传递杠杆效应产生的荷载到所述分配梁上。

5.一种试验梁的长期加载方法，其特征在于，包括以下步骤：

提前将试验梁放置于试验梁支座和试验梁台座上，分配梁按力分配要求放置于所述试验梁梁顶的受力点上，预先调整使所述试验梁和所述分配梁处于水平状态，力传递与测试装置安置于所述分配梁顶面中心位置，提前标记出杠杆底面的载荷加载点位置，使所述杠杆的载荷加载点位置垂直于所述分配梁并放置于所述力传递与测试装置上方，通过连接器使拉力杆下部与地锚连接，通过连接调节器使拉力杆上部与所述杠杆连接，通过吊绳、吊环/吊钩使配重装置与设置在所述杠杆上的自由滑动装置的配重挂载点连接或者通过吊绳、吊环/吊钩使所述配重装置与设置在所述杠杆上的配重挂载点连接；所述配重装置下方提前放置好液压调重装置，通过在所述配重装置中施加配重块使所述杠杆受力，使所述杠杆的受力传递到所述分配梁，进而传递到所述试验梁，荷载施加到预定要求时，查看所述杠杆上的水准管气泡是否居中，以确定所述杠杆是否达到水平要求，如不居中，则通过调整所述配重装置或者直接利用所述液压调重装置整体提升所述配重装置后，调节所述拉力杆与所述杠杆之间的所述连接调节器，根据所述杠杆水平情况，伸长或缩短所述拉力杆，使所述杠杆处于水平状态，最后，通过所述力传递与测试装置测定加载点的实际荷载。

6.根据权利要求5所述的试验梁的长期加载方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据试验要求预先计算得到所述载荷加载点所需载荷值，再根据所述杠杆长度及所述载荷加载点所处位置，预先计算得出所述配重挂载点应处位置以及所述配重装置的所需重量，作为调整与确定所述配重挂载点位置的依据以及作为调整与确定所述配重装置所需重量的依据；当需要通过挂载多个所述配重装置实现配重时还作为确定所述配重装置数量的依据。

7.根据权利要求6所述的试验梁的长期加载方法，其特征在于，还包括以下步骤：

根据预先计算得到的所述配重装置的重量以及所述杠杆长度、所述载荷加载点所处位置、所述配重挂载点所处位置，计算得出所述杠杆持荷早期在配重作用下的下挠量，进而在挂载所述配重装置前，通过调整所述连接调节器使所述杠杆挂载配重的一端翘起与所述下挠量相应的量，进而在所述配重装置挂载后使所述杠杆正好处于水平状态。