CN110186747A - 一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型 - Google Patents

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朱劲松
张一峰
姜晓峰
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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，属于桥梁模型试验技术领域。本发明由车身、车架、车轮、加载块、弹簧和阻尼器六部分组成；所述弹簧和阻尼器安装在车架上，车身通过弹簧和阻尼器与车架连接，车架下部安装有车轮，加载块放置于车身上；本发明装置采用模块化设计，可快速更换车架、车轮、弹簧和阻尼器等模块，可实现不同载重、车架轴距、车轮材质、弹簧和阻尼器参数的桥梁模型试验移动荷载加载要求，具有成本低、方便快捷、适用性广等优点；本发明依据试验需求布置弹簧和阻尼器，相比传统移动质量加载方法更接近真实桥梁移动车辆加载情况，且弹簧和阻尼器参数已知，便于试验定量分析。

Description

一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型
技术领域
本发明属于桥梁检测技术领域，特别是涉及一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型。
背景技术
桥梁结构作为交通关键节点，一旦发生结构安全事故往往会造成严重的经济损失和社会不良影响。在桥梁的实际运营中，长期的环境腐蚀、材料老化和荷载的长期效应、疲劳与突变效应等不利因素的耦合作用将不可避免地导致结构的损伤累积和抗力衰减，从而使其抵抗自然灾害、甚至正常荷载的能力下降，极端情况下引发灾难性的突发事件。
对在役桥梁结构健康状况进行快速评估检测，可以有效预防突发性灾难、及时控制缺陷的发展、减少损失、避免人员伤亡，确保结构与使用者的安全。其中常用的整体评估技术依据激励源(输入信号)的选择，可以分为基于环境随机激励和基于移动车辆激励。近年来基于可控移动车辆荷载(车桥耦合***振动)的桥梁快速损伤诊断方法逐渐成为研究热点，通过记录分析移动车辆荷载下桥梁结构或移动车辆的动态响应数据对在役桥梁结构健康状况进行快速评估。相关学者针对这一方向进行了一系列的理论、数值和试验研究。其中模型试验研究是桥梁工程师和桥梁科技工作者借以确定和探索复杂桥梁结构受力状态和响应的重要手段之一，而目前该领域的试验研究相对较少。作为激励源和信号接收装置的移动车辆模型是试验测试***的关键组成部分，因而亟需设计一种可以广泛适用于不同车桥耦合试验需求的模块化移动车辆模型。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，可实现不同载重、车架轴距、车轮材质、弹簧和阻尼器参数的桥梁模型试验移动荷载加载要求，具有成本低、方便快捷、适用性广等优点，本装置不仅可作为静载适用于各种桥梁模型静力试验，还可实现不同参数的移动荷载下各种桥梁动力性能和损伤识别方法研究试验，经扩展可广泛用于桥梁模型试验领域的研究。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，包括加载车车身、加载车车架、车轮、加载块、弹簧和阻尼器，所述加载车车身通过弹簧和阻尼器与加载车车架连接，加载车车架下部安装有车轮，加载块放置于加载车车身上；通过调整加载块的数量调节移动加载车模型的总重量；
所述加载车车架通过紧固螺丝连接有用于固定所述弹簧和阻尼器的底座；所述加载车车架的两端焊接有牵引挂环。
进一步的，所述车轮为充气橡胶轮胎、实心橡胶轮胎或塑料轮胎。
进一步的，加载车车架包括工字型顶架和一字型底架，所述工字型顶架前部和后部的下方分别设有一个一字型底架。
进一步的，所述一字型底架的左右两侧分别相对称的设置有一组弹簧(5)和阻尼器(6)。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明不仅可作为静载适用于各种桥梁模型静力试验，还可实现不同参数的移动荷载下各种桥梁动力性能和损伤识别方法研究试验；
2、本发明依据试验需求布置弹簧和阻尼器，相比传统移动质量加载方法更接近真实桥梁移动车辆加载情况，且弹簧和阻尼器参数已知，便于试验定量分析；
3、本发明装置采用模块化设计，可快速更换车架、车轮、弹簧和阻尼器等模块，可实现不同载重、车架轴距、车轮材质、弹簧和阻尼器参数的桥梁模型试验移动荷载加载要求。
附图说明
图1为本发明移动加载车模型整体轴测示意图；
图2为本发明移动加载车模型下部结构轴测示意图；
图3为本发明移动加载车模型车架轴测示意图；
图4为本发明移动加载车模型车架俯视结构示意图；
图5为本发明移动加载车模型车架侧视结构示意图；
图6为本发明移动加载车模型车架正视结构示意图；
图7为本发明移动加载车模型车身俯视结构示意图；
图8为本发明移动加载车模型车身侧视结构示意图；
图9为本发明移动加载车模型车身正视结构示意图；
图10为本发明移动加载车模型弹簧结构示意图；
图11为本发明移动加载车模型阻尼器结构示意图；
附图标记：1-加载车车身，2-加载车车架，3-车轮，4-加载块，5-弹簧，6-阻尼器，7-牵引挂环，8-紧固螺丝，9-底座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但本发明的保护范围不局限于所述内容。
请参阅图1至图11，一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，包括加载车车身1、加载车车架2、车轮3、加载块4、弹簧5、阻尼器6，加载车车身1通过弹簧5和阻尼器6与加载车车架2连接，加载车车架2下部安装有4个车轮3，加载块4放置于加载车车身1上；加载车车身1通过放置其中的加载块4调节移动加载车模型的总重量，并通过弹簧5和阻尼器6与下部加载车车架2连接；加载车车架2通过紧固螺丝8连接有用于固定弹簧5和阻尼器6的底座9；牵引挂环7焊接在加载车车架2两端。
作为本发明的一种技术优化方案：加载车车架2依据试验要求可设计为两轴或两轴以上不同尺寸车架；弹簧5、阻尼器6依据试验要求不同，选取不同型号和不同安装排布位置；车轮3依据试验要求选取不同型号和不同材质，如充气橡胶轮胎、实心橡胶轮胎、塑料轮胎等。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，其特征在于，包括加载车车身(1)、加载车车架(2)、车轮(3)、加载块(4)、弹簧(5)和阻尼器(6)，所述加载车车身(1)通过弹簧(5)和阻尼器(6)与加载车车架(2)连接，加载车车架(2)下部安装有车轮(3)，加载块(4)放置于加载车车身(1)上；通过调整加载块(4)的数量调节移动加载车模型的总重量；
所述加载车车架(2)通过紧固螺丝(8)连接有用于固定所述弹簧(5)和阻尼器(6)的底座(9)；所述加载车车架(2)的两端焊接有牵引挂环(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，其特征在于，所述车轮(3)为充气橡胶轮胎、实心橡胶轮胎或塑料轮胎。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，其特征在于，所述加载车车架(2)包括工字型顶架和一字型底架，所述工字型顶架前部和后部的下方分别设有一个一字型底架。
4.根据权利要求3所述的一种用于桥梁模型试验的模块化移动加载车模型，其特征在于，所述一字型底架的左右两侧分别相对称的设置有一组弹簧(5)和阻尼器(6)。
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