一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，包括塔腳試件以及承力系統、荷載控制系統和數據采集系統；荷載控制系統與承力系統通過主材固定支架的底座和斜材固定支架的底座分別與上橫梁、縱梁通過螺栓連接形成一個整體，將所述塔腳試件置于該整體中，傳感器a、傳感器b和傳感器c均與數據采集儀連接，數據采集儀與電腦連接，形成數據采集系統，為模擬脫離體受力性能，使其受力狀態與在整塔中基本相同，節點的應力狀態與實際一致，為完成對節點的試驗研究提供了可靠的實驗裝置，且該裝置簡單、操作便捷，便于試件安裝和受力。
【專利說明】
一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，屬于輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]輸電鐵塔塔腳節點是輸電鐵塔的重要節點之一，鐵塔整塔的工作狀態、內力分布和變形等受到塔腳力學性能的直接影響。鐵塔塔腳的受力性能和破壞模式都十分復雜，觀察輸電鐵塔塔腳受力性能最好的方法是對整個鐵塔結構進行試驗研究，但這樣既不經濟，試驗實施難度也非常大。從目前掌握的資料來看，國內外較多的采用模擬試驗的方法，即從整塔中取出塔腳作為一個脫離體，對這個脫離體施加結構中所承受的各種荷載，模擬其受力性能，使其受力狀態與在整塔中基本相同，節點的應力狀態與實際一致，從而完成對節點的試驗研究。即進行平面多向足尺節點加載試驗，在該試驗中，必須針對塔腳節點的特點設計一套專用的試驗裝置，裝置對主材和斜材進行軸向加載，并于頂升位放置鋼軸限制位移。但現有研究，僅限于理論假設，尚不存在此類研究的試驗裝置。

【發明內容】

[0003]本發明的目在于提供一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，裝置簡單、操作便捷，便于試件安裝和受力，為塔腳受力性能的研究提供可靠的載體。
[0004]為達到上述目的，本輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，包括塔腳試件以及承力系統、荷載控制系統和數據采集系統;所述的承力系統包括縱梁、上橫梁、下橫梁和垂直橫梁，所述的縱梁為三根，組成三角框架，在縱梁的縱向方向均布打孔;上橫梁兩端和下橫梁兩端均焊接有拼接板，并在拼接板上設有與縱梁間隔和尺寸均相同的孔，分別通過螺栓與縱梁其中的同樣的兩根連接，成為上下平行的兩根橫梁;垂直橫梁一端焊接有拼接板，并在拼接板上設有與縱梁間隔和尺寸均相同的孔，通過螺栓與縱梁中異于上橫梁兩端和下橫梁連接的第三根連接，所述的垂直橫梁為兩根，分別與上橫梁、下橫梁呈十字疊加并通過螺栓連接在一起；
[0005]所述的荷載控制系統包括主材固定支架、第一斜材固定支架和第二斜材固定支架，所述的主材固定支架底座均布打孔，通過螺栓倒置連接于上橫梁的下端面，主材固定支架內設有主材千斤頂、傳感器和主材滑動加載軸，其中，主材千斤頂位于上端，其下部順次連接傳感器和主材滑動加載軸;所述的第一斜材固定支架)的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與縱梁通過螺栓連接，第一斜材固定支架內設有第一斜材千斤頂、傳感器和第一斜材滑動加載軸，其中，第一斜材千斤頂位于上端，其下部順次連接傳感器和第一斜材滑動加載軸;所述的第二斜材固定支架的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與另一縱梁通過螺栓連接，第二斜材固定支架內設有第二斜材千斤頂、傳感器和第二斜材滑動加載軸，其中，第二斜材千斤頂位于上端，其下部順次連接傳感器和第二斜材滑動加載軸；
[0006]所述的數據采集系統包括數據采集儀和電腦，所述的數據采集儀一端和各傳感器連接，另一端與電腦連接；
[0007]塔腳試件置于荷載控制系統圍合的空間中，其底部置于鋼軸支座上，所述的鋼軸支座的底座均布打孔，并與所述下橫梁使用螺栓連接。
[0008]進一步地，第一斜材固定支架和第二斜材固定支架的傾斜角度均為45度。
[0009]進一步地，主材千斤頂為50T液壓千斤頂。
[0010]進一步地，第一斜材千斤頂、第二斜材千斤頂均為30T液壓千斤頂。
[0011 ] 進一步地，傳感器包括荷載傳感器、位移計、應變片，其中荷載傳感器為50T荷載傳感器。
[0012]進一步地，主材滑動加載軸由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80mm，高390mm，底座開有直徑為12mm的圓孔。
[0013]進一步地，第一斜材滑動加載軸、第二斜材滑動加載軸均由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80_，高200_，底座開有直徑為12mm的圓孔。
[0014]進一步地，鋼軸支座由鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑為30_，底座開有橢圓孔。
[0015]本輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置通過將平面多向足尺可頂升輸電鐵塔塔腳節點做成塔腳試件，并置于可輸出任意比例荷載的荷載控制系統中，并在加荷載過程中，與各傳感器連接的數據采集儀及電腦形成數據采集系統，完成試件的受力控制和數據采集，為模擬脫離體受力性能，使其受力狀態與在整塔中基本相同，節點的應力狀態與實際一致，為完成對節點的試驗研究提供了可靠的實驗裝置，且該裝置簡單、操作便捷，便于試件安裝和受力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本裝置的立體結構示意圖；
[0017]圖2為本裝置的右側視圖；
[0018]圖3為本裝置的左側視圖。
[0019]圖中:1、塔腳試件，2、縱梁，3、上橫梁，4、下橫梁，5、垂直橫梁，6、拼接板，7、主材固定支架，8、第一斜材固定支架，9、第二斜材固定支架，10、主材千斤頂，11、第一斜材千斤頂，
12、第二斜材千斤頂，13、傳感器a，14、主材滑動加載軸，15、第一斜材滑動加載軸，16、第二斜材滑動加載軸，17、鋼軸支座，20、傳感器b，21、傳感器c。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0021 ]如圖1至3所示，本輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，包括塔腳試件I以及承力系統、荷載控制系統和數據采集系統;所述的承力系統包括縱梁2、上橫梁3、下橫梁4和垂直橫梁5，所述的縱梁2為三根，組成三角框架，在縱梁2的縱向方向均布打孔;上橫梁3兩端和下橫梁4兩端均焊接有拼接板6，并在拼接板6上設有與縱梁2間隔和尺寸均相同的孔，分別通過螺栓與縱梁2其中的同樣的兩根連接，成為上下平行的兩根橫梁;垂直橫梁5—端焊接有拼接板6，并在拼接板6上設有與縱梁2間隔和尺寸均相同的孔，通過螺栓與縱梁2中異于上橫梁3兩端和下橫梁4連接的第三根連接，所述的垂直橫梁5為兩根，分別與上橫梁3、下橫梁4呈十字疊加并通過螺栓連接在一起；
[0022]所述的荷載控制系統包括主材固定支架7、第一斜材固定支架8和第二斜材固定支架9，所述的主材固定支架7底座均布打孔，通過螺栓倒置連接于上橫梁3的下端面，主材固定支架7內設有主材千斤頂10、傳感器al3和主材滑動加載軸14，其中，主材千斤頂10位于上端，其下部順次連接傳感器al3和主材滑動加載軸14;所述的第一斜材固定支架8的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與縱梁2通過螺栓連接，第一斜材固定支架8內設有第一斜材千斤頂U、傳感器b20和第一斜材滑動加載軸15，其中，第一斜材千斤頂11位于上端，其下部順次連接傳感器b20和第一斜材滑動加載軸15;所述的第二斜材固定支架9的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與另一縱梁2通過螺栓連接，第二斜材固定支架9內設有第二斜材千斤頂12、傳感器c21和第二斜材滑動加載軸16，其中第二斜材千斤頂12位于上端，其下部順次連接傳感器c21和第二斜材滑動加載軸16;
[0023]所述的數據采集系統包括數據采集儀和電腦，所述的數據采集儀一端和各傳感器連接，另一端與電腦連接；
[0024]塔腳試件I置于荷載控制系統圍合的空間中，其底部置于鋼軸支座(17)上，所述的鋼軸支座17的底座均布打孔，并與所述下橫梁4使用螺栓連接。
[0025]第一斜材固定支架8和第二斜材固定支架9的傾斜角度均為45度。
[0026]主材千斤頂10為50T液壓千斤頂。
[0027]第一斜材千斤頂11、第二斜材千斤頂12均為30T液壓千斤頂。
[0028]傳感器al3、傳感器b20和傳感器c21包括荷載傳感器、位移計、應變片，其中荷載傳感器為50T荷載傳感器。
[0029]主材滑動加載軸14由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80mm，高390mm，底座開有直徑為12mm的圓孔。
[0030]第一斜材滑動加載軸15、第二斜材滑動加載軸16均由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80_，高200_，底座開有直徑為12mm的圓孔。
[0031 ] 鋼軸支座17由鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑為30mm，底座開有橢圓孔。
[0032]本荷載控制系統與承力系統通過主材固定支架7的底座和斜材固定支架的底座分別與上橫梁3、縱梁2通過螺栓連接形成一個整體，將所述塔腳試件I置于該整體中，傳感器al3、傳感器b20和傳感器c21均與數據采集儀連接，數據采集儀與電腦連接，形成數據采集系統，在構件安裝對中后，主材千斤頂10、斜材千斤頂同時施加試驗方案設定的荷載，使各部分接觸良好，此時，對數據采集儀進行初始化操作，電腦定時記錄保存數據，然后開始加載，加載至塔腳試件I發生破壞，試驗結束。
【主權項】
1.一種輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，包括塔腳試件(I)以及承力系統、荷載控制系統和數據采集系統;所述的承力系統包括縱梁(2)、上橫梁(3)、下橫梁(4)和垂直橫梁(5)，所述的縱梁(2)為三根，組成三角框架，在縱梁(2)的縱向方向均布打孔;上橫梁(3)兩端和下橫梁(4)兩端均焊接有拼接板(6)，并在拼接板(6)上設有與縱梁(2)間隔和尺寸均相同的孔，分別通過螺栓與縱梁(2)其中的同樣的兩根連接，成為上下平行的兩根橫梁;垂直橫梁(5)—端焊接有拼接板(6)，并在拼接板(6)上設有與縱梁(2)間隔和尺寸均相同的孔，通過螺栓與縱梁(2)中異于上橫梁(3)兩端和下橫梁(4)連接的第三根連接，所述的垂直橫梁(5)為兩根，分別與上橫梁(3)、下橫梁(4)呈十字疊加并通過螺栓連接在一起； 所述的荷載控制系統包括主材固定支架(7)、第一斜材固定支架(8)和第二斜材固定支架(9)，所述的主材固定支架(7)底座均布打孔，通過螺栓倒置連接于上橫梁(3)的下端面，主材固定支架(7)內設有主材千斤頂(10)、傳感器a (13)和主材滑動加載軸(14)，其中，主材千斤頂(10)位于上端，其下部順次連接傳感器a(13)和主材滑動加載軸(14);所述的第一斜材固定支架(8)的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與縱梁(2)通過螺栓連接，第一斜材固定支架(8)內設有第一斜材千斤頂(11)、傳感器b(20)和第一斜材滑動加載軸(15)，其中，第一斜材千斤頂(11)位于上端，其下部順次連接傳感器b(20)和第一斜材滑動加載軸(15);所述的第二斜材固定支架(9)的上端與斜面工字鋼的斜面焊接，工字鋼的翼緣板與另一縱梁(2)通過螺栓連接，第二斜材固定支架(9)內設有第二斜材千斤頂(12)、傳感器c(21)和第二斜材滑動加載軸(16)，其中第二斜材千斤頂(12)位于上端，其下部順次連接傳感器c (21)和第二斜材滑動加載軸(16); 所述的數據采集系統包括數據采集儀和電腦，所述的數據采集儀一端和各傳感器連接，另一端與電腦連接； 塔腳試件(I)置于荷載控制系統圍合的空間中，其底部置于鋼軸支座(17)上，所述的鋼軸支座(17)的底座均布打孔，并與所述下橫梁(4)使用螺栓連接。2.根據權利要求1所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的第一斜材固定支架(8)和第二斜材固定支架(9)的傾斜角度均為45度。3.根據權利要求1或2所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的主材千斤頂(10)為50T液壓千斤頂。4.根據權利要求3所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的第一斜材千斤頂(11)、第二斜材千斤頂(12)均為30T液壓千斤頂。5.根據權利要求4所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的傳感器a (13)、傳感器b (20)和傳感器c (21)包括荷載傳感器、位移計、應變片，其中荷載傳感器為50T荷載傳感器。6.根據權利要求5所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的主材滑動加載軸(14)由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80mm，高390mm，底座開有直徑為12mm的圓孔。7.根據權利要求6所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的第一斜材滑動加載軸(15)、第二斜材滑動加載軸(16)均由圓柱形鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑80_，高200_，底座開有直徑為12_的圓孔。8.根據權利要求7所述的輸電鐵塔可頂升塔腳承載性能試驗裝置，其特征在于，所述的鋼軸支座(17)由鋼軸和底座焊接而成，鋼軸直徑為30mm，底座開有橢圓孔。
【文檔編號】G01M13/00GK106017885SQ201610394004
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】邵潤輝, 袁廣林, 舒前進, 李慶濤, 黃瀟華, 李康, 孫鈺昊, 劉魯杰, 王騰焱, 王莉, 龐豪磊, 王文龍
【申請人】中國礦業大學