一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于土木工程结构的采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，该装置包括橡胶囊单元层、钢套箍环和传力钢架，所述的橡胶囊单元层设置在受载对象指定的加载面上，并在其外围通过钢套箍环固定成整体，每个橡胶囊内部充有流体，并通过连通口或转接管相互连通，在橡胶囊单元层的上方设有传力钢架。本实用新型中的均布荷载的加载装置拆解和安装方便高效，操作快捷简单，组装形式灵活多样，可适用于不同加载面的要求；同时充有流体的橡胶囊单元具有一定的柔性，可以紧密贴合结构加载面，保证了均布荷载的准确实现，确保了静载式样的精确性，保证土木工程结构在静载试验过程中的安全。
【专利说明】
一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置
技术领域
[0001]本实用新型属于静载检测设备领域，具体涉及一种用于土木工程结构的采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置。
【背景技术】
[0002]土木结构静载试验是将静止的荷载作用在土木工程结构上的指定位置，然后对结构的静力位移、静力应变、裂缝等参量进行测试，从而对土木工程结构在荷载作用下的工作性能及使用能力作出评价的一种荷载试验。静载试验是土木工程结构荷载试验中使用最多、最常见的基本试验。土木结构静载试验，一般可以通过外物重力或其他类型的加载设备来实现。静载试验的加载过程是从零开始逐步递增，一直到预定的荷载为止。静载试验是了解结构特性的重要手段，不仅用它来直接解决结构的静力问题，就是在进行结构动力试验时，一般也要先进行静载试验，以测定与结构有关的参数。
[0003]在土木结构静载试验中，很多情况下要求均布荷载，但是由于土木结构外表面粗糙、外荷载难以精确控制，均布荷载往往难以实现。
[0004]因此，实现均布荷载是一个急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的问题是:针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单高效、加载方便的均布加载，着重保障均布荷载准确施加的加载装置。
[0006]本实用新型采用的技术方案为:一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，包括橡胶囊单元层、钢套箍环和传力钢架，所述的橡胶囊单元层设置在受载对象指定的加载面上，并在其外围通过钢套箍环固定成整体，每个橡胶囊内部充有流体，并通过连通口或转接管相互连通，在橡胶囊单元层的上方设有传力钢架。
[0007]进一步，所述的橡胶囊单元层由多个橡胶囊单元排列组成，相邻的两个橡胶囊单元的间隔相同。
[0008]进一步，所述的橡胶囊单元尺寸为(10?500) X (10?100) X (10?500)cm。
[0009]进一步，所述的橡胶囊单元上的充流体口处装有压力传感器，在进行均布加载过程中实现对其所受的内压进行监控。
[00?0]进一步，所述的传力钢架与橡胶囊单元层紧密贴合，通过对传力钢架施加外荷载和橡胶囊单元层的传力作用间接实现对受载结构对象施加均布荷载。
[0011 ]进一步，所述的钢套箍环由多个小段钢板组装而成，相邻两块小段钢板之间通过插销连接。
[0012]进一步，所述的钢套箍环采用的小段钢板尺寸为:(0.2?1)X(10?100)X(10?500)cmο
[0013]进一步，所述的小段钢板组装之间采用插销两两相接。
[0014]本实用新型产生的有益效果是:均布荷载的加载装置拆解和安装方便高效，操作快捷简单，组装形式灵活多样，可适用于不同加载面的要求；同时充有流体的橡胶囊单元具有一定的柔性，可以紧密贴合结构加载面，保证了均布荷载的准确实现，确保了静载式样的精确性，保证土木工程结构在静载试验过程中的安全。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的剖面示意图；
[0016]图2为本实用新型的俯视图；
[0017]图3为橡胶单元层组装示意图；
[0018]图4为橡胶囊单元示意图；
[0019]图5为连通口活接示意图；
[0020]图6为密闭口接示意图；
[0021]图7为连通口转接管及其活接示意图；
[0022]图8为钢套箍环及其小段钢板安装示意图；
[0023]图9为本实用新型中一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0025]如图1和图2所示，一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，包括多个橡胶囊单元2组成的橡胶囊单元层、钢套箍环4和传力钢架3组成的均布加载装置。在一个均布加载过程中，根据需要在受载对象6指定加载面上将多个单层橡胶囊单元2排列安装，形成单层橡胶囊单元层，并在其外围通过钢套箍环4固定成整体。在橡胶囊单元层的上方设有的传力钢架3用于施加外荷载I，橡胶囊单元层与受载对象6之间铺设有麻布5，防止橡胶囊单元2被划伤，产生漏液现象。
[0026]如图3所示，橡胶囊单元层由多层橡胶囊单元2排列安装而成，在橡胶囊单元层中，各个橡胶囊单元可通过连通口 8或转接管7相互连通，末端的橡胶囊单元设置封闭口 9，保证在进行均布加载过程中其内部充有流体的各个橡胶囊单元2所受的内压一致。
[0027]如图4所示，每一个橡胶囊单元2内部充有流体，橡胶囊单元2的两端均设有连通口8，每一个连通口 8上均设有螺纹接口 12，其中一个连通口 8的螺纹接口 12后方设有螺母13。在橡胶囊单元的顶部的充流体口 10上装有压力传感器11，在进行均布加载过程中实现对其所受的内压进行监控。
[0028]如图5所示，将橡胶囊单元两端的螺纹接口12对齐并在其之间设置橡胶密闭圈14，之后通过密封螺母13进行活接，使各个橡胶囊单元所受的内压一致。
[0029]如图6所示，在末尾处的橡胶囊单元2的连通口8上，采用封口盖15对其进行密闭。
[0030]如图7所示，当两个相邻的橡胶囊单元的连接口8相距较远时，可以通过转接管7进行连接。
[0031]如图8所示，钢套箍环4是由多各小段钢板16组装而成，钢套箍环4采用的小段钢板16尺寸为:(0.2?I) X (10?100) X (10?500)cm，小段钢板16组装时采用插销17两两相接，可以灵活组装、拆解和折叠。
[0032]以下为本实用新型的一种事实例:
[0033]如图9所示，当对一桥梁进行单梁静载试验时，通过采用以跨中向左向右各4.5m均布载荷，布载总长为9m，横桥向布载长度2.0m;采用的橡胶囊单元尺寸为100 X 100 X 30cm;钢套箍环采用的小段钢板尺寸为0.6X100X0.3cm;试验为均布荷载，荷载集度为71.1kN/mD
[0034]其具体工作过程为:
[0035]第一步:整理加载面;对该单梁加载面进行整理，对一些突起的骨料进行磨平，并在对加载面上铺上麻布，以免割伤上方橡胶囊单元。
[0036]第二步:布置橡胶单元;在铺好麻布的加载面上布置橡胶单元，沿纵向每列布置9个，共2列，共计18个，各橡胶囊单元通过连通口两两相连，以保证各个橡胶囊单元内部压力一致，并向橡胶囊单元内充入足量的流体。
[0037]第三步:检查各个连通口、密闭口及压力传感器是否正常工作，对发现的问题及时处理。
[0038]第四步:安装钢套箍环;共计需要22个，将各小段钢板通过插栓两两相连，形成环状，并在第二步中布置好的橡胶囊单元层外围套箍牢固。
[0039]第五步:安装传力钢架;在橡胶囊单元上部安装传力钢架，并确定橡胶囊单元紧密接触固定牢固。
[°04°]第六步:施加荷载;通过千斤顶和反力架给传力钢架施加外荷载，共计18个千斤顶，荷载集度为71.lkN/m，每个千斤顶提供35.55kN的外荷载。
[0041 ] 在该试验荷载作用下，跨中最大弯矩为4241.81kN.!!!。本次试验的荷载效率系数为4241.81/4176=1.015，满足交通运输部标准《公路桥梁承载能力检测评定规程KJTG/TJ21-2011)所规定的0.95-1.05的范围要求。
【主权项】
1.一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:包括橡胶囊单元层、钢套箍环和传力钢架，所述的橡胶囊单元层设置在受载对象指定的加载面上，并在其外围通过钢套箍环固定成整体，每个橡胶囊内部充有流体，并通过连通口或转接管相互连通，在橡胶囊单元层的上方设有传力钢架。2.根据权利要求1所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的橡胶囊单元层由多个橡胶囊单元排列组成，相邻的两个橡胶囊单元的间隔相同。3.根据权利要求2所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的橡胶囊单元尺寸为(10?500) X (10?100) X (10?500)cmo4.根据权利要求2所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的橡胶囊单元上的充流体口处装有压力传感器，在进行均布加载过程中实现对其所受的内压进行监控。5.根据权利要求1所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的传力钢架与橡胶囊单元层紧密贴合，通过对传力钢架施加外荷载和橡胶囊单元层的传力作用间接实现对受载结构对象施加均布荷载。6.根据权利要求1所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的钢套箍环由多个小段钢板组装而成，相邻两块小段钢板之间通过插销连接。7.根据权利要求6所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的钢套箍环采用的小段钢板尺寸为:(0.2?I) X (10?100) X (10?500)cm。8.根据权利要求7所述的一种采用橡胶囊实现均布荷载的加载装置，其特征在于:所述的小段钢板组装之间采用插销两两相接。
【文档编号】G01N3/02GK205506536SQ201620167243
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】李胜利, 郑舜云, 武昊, 徐婷婷, 毋光明
【申请人】郑州大学