CN203772558U - 一种大型门式通用反力架系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大型门式通用反力架系统，包括水平门式反力架、竖向门式反力架、立柱及支撑柱，水平门式反力架水平设置，竖向门式反力架竖直设置，且水平门式反力架与竖向门式反力架互不接触，交错布置，立柱用于支撑水平门式反力架，支撑柱用于支撑竖向门式反力架。与现有技术相比，本实用新型反力架系统为门式通用加载结构，调整方便，便于装拆和运输；其通用性在于经过简单调整后或者添加简单的附属结构后可适用于不同的结构体系，包括桥梁构件、结构构件、大型隧道结构等等，无需重新加工制作反力架，节省实验室投资。

Description

一种大型门式通用反力架系统

技术领域

本实用新型属于土木工程结构试验领域，尤其是涉及一种大型门式通用反力架系统。

背景技术

反力架系统的主要功能是在结构试验中为结构提供反力支撑，保证试验安全顺利地进行。反力架系统的要求为构造简单，传力简洁，安装方便，能重复利用和具有足够的强度、刚度和稳定性。反力架一般用钢材制作，用地脚螺栓固定于试验台座上。

通常反力架只提供竖向或者水平荷载，荷载施加方向的单一已经不能适应现代结构试验的需要；同时，大部分反力架系统只适用于上部结构，对于隧道等其他特殊结构，则无法开展试验，通用性较差。随着地下隧道结构试验的大型化和普及化，现有试验室的通用反力架试验能力已不足，需要额外设计符合地下隧道结构特殊造型的反力架，这样显然不经济。因此，在满足大试验力的条件下，设计一套通用性强的反力架是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大型门式通用反力架系统，不仅能够适用于上部框架结构，同时能够应用于大型隧道等特殊结构体系，用尽量少的构件来满足反力架体系的强度、刚度和稳定性；该反力架系统有水平构件和竖直构件，通过构件的放置方向和组装，可满足不同目的和内容的结构试验；另外再配置若干构件就可实现其不同的功能。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种大型门式通用反力架系统，包括水平门式反力架、竖向门式反力架、立柱及支撑柱，所述的水平门式反力架水平设置，所述的竖向门式反力架竖直设置，且水平门式反力架与竖向门式反力架互不接触，交错布置，所述的立柱用于支撑水平门式反力架，所述的支撑柱用于支撑竖向门式反力架。

所述的水平门式反力架设有两个，分为上下两层平行布设，所述的水平门式反力架包括水平受拉梁与水平受弯梁，所述的水平受拉梁设有两个，且平行设置，两个水平受拉梁的尾端同时固定在反力墙上，两个水平受拉梁的头端同时与水平受弯梁固定连接，组成门式结构，所述的水平受拉梁的头端下侧设有支撑水平受拉梁的立柱，该立柱竖直设置。

所述的立柱底部焊接有用于固定的底板，立柱的中部和上端分别焊接有用于支撑水平受拉梁的H型牛腿。

所述的竖向门式反力架设有两个，平行设置，所述的竖向门式反力架包括竖向受弯梁与竖向受拉梁，所述的竖向受弯梁设有两个，均竖直平行设置在两个支撑柱上，所述的竖向受拉梁设有两个，其中一个竖向受拉梁固定连接在两个竖向受弯梁的底端，另一个竖向受拉梁固定连接在两个竖向受弯梁的顶端，所述的竖向受弯梁与竖向受拉梁共同围成用于放置待测试结构的矩形框架。

其中一个竖向门式反力架还包括连接支座，所述的连接支座的一端固定连接在竖向受弯梁上，另一端与连接在反力墙上的作动器连接；另一个竖向门式反力架还包括延长受拉梁，所述的延长受拉梁设有两个，分别与两个竖向受拉梁位于同一条直线上，且所述的延长受拉梁的一端连接在竖向受弯梁上，另一端连接在反力墙上。

所述的支撑柱共设有三组，其中一组支撑柱用于支撑隧道结构，另外两组支撑柱用于支撑两个竖向门式反力架。

所述的支撑柱的顶部设有球绞。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点及有益效果：

1、本实用新型反力架系统为门式通用受力结构，可以测试包括框架结构，隧道结构，桥梁结构在内的结构构件。

2、本实用新型反力架系统辅助构件功能齐全，可通过构件之间的组合放置以及设计若干辅助构件，即可满足不同的测试目的，不需要重新制作反力架，从而节省实验室投资。

3、本实用新型反力架系统各部分均通过高强螺栓连接，方便装拆与运输，构件功能齐全，通用性强，适用于标准化的推广应用。

附图说明

图1为本实用新型门式通用反力架系统的俯视图；

图2为图1中的A-A面剖视结构示意图；

图3为图1中的B-B面剖视结构示意图；

图4为本实用新型门式通用反力架系统的侧视图。

图中，1为水平受拉梁，2为水平受弯梁，3为立柱，4为支撑柱，5为作动器，6为连接支座，7为延长受拉梁，8为隧道结构，9为竖向受弯梁，10为竖向受拉梁，11为反力墙，12为附属构件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

以一沉管隧道结构试验为例

一种大型门式通用反力架系统，如图1所示，包括水平门式反力架、竖向门式反力架、立柱3及支撑柱4，水平门式反力架水平设置，竖向门式反力架竖直设置，且水平门式反力架与竖向门式反力架互不接触，交错布置，立柱3用于支撑水平门式反力架，支撑柱4用于支撑竖向门式反力架。立柱3仅起辅助支撑作用，仅承受门式反力架自重；水平门式反力架与竖向门式反力架可提供水平面两个方向的约束。

水平门式反力架设有两个，分为上下两层平行布设，如图1所示，水平门式反力架包括水平受拉梁1与水平受弯梁2，水平受拉梁1设有两个，且平行设置，两个水平受拉梁1的尾端同时焊接一块端板，并通过螺栓固定在反力墙11上，两个水平受拉梁1的头端同时用高强螺栓分别与水平受弯梁2的翼缘固定连接，组成门式结构，水平受拉梁1与水平受弯梁2相接处均设置横向加劲肋，以加强梁的稳定性。水平受拉梁1的头端下侧设有支撑水平受拉梁1的立柱3，该立柱3竖直设置。

如图4所示，立柱3底部焊接有用于固定的底板，使用过程中，可通过底板用螺栓将立柱3固定，立柱3的中部和上端分别焊接有用于支撑水平受拉梁1的H型牛腿。H型牛腿部分仅作承托作用，没有和水平反力架存在任何机械连接。

竖向门式反力架设有两个，平行设置。

如图2所示，其中一个竖向门式反力架包括竖向受弯梁9、竖向受拉梁10及连接支座6，竖向受弯梁9设有两个，均竖直平行设置在两个支撑柱4上，竖向受拉梁10设有两个，其中一个竖向受拉梁10固定连接在两个竖向受弯梁9的底端，另一个竖向受拉梁10固定连接在两个竖向受弯梁9的顶端，竖向受弯梁9与竖向受拉梁10共同围成用于放置隧道结构8的矩形框架，连接支座6的一端固定连接在竖向受弯梁9上，另一端与连接在反力墙11上的作动器5连接。各部分构件之间的连接方式均采用高强螺栓相互连接。竖向受弯梁9与竖向受拉梁10连接处设置横向加劲肋加强梁刚度和强度，同时在竖向受弯梁9翼缘处设置多排螺栓孔，可适应不同尺寸的构件。

如图3所示，另一个竖向门式反力架包括竖向受弯梁9、竖向受拉梁10及延长受拉梁7，竖向受弯梁9设有两个，均竖直平行设置在两个支撑柱4上，竖向受拉梁10设有两个，其中一个竖向受拉梁10固定连接在两个竖向受弯梁9的底端，另一个竖向受拉梁10固定连接在两个竖向受弯梁9的顶端，竖向受弯梁9与竖向受拉梁10共同围成用于放置隧道结构8的矩形框架，延长受拉梁7设有两个，分别与两个竖向受拉梁10位于同一条直线上，且延长受拉梁7的一端连接在竖向受弯梁9上，另一端连接在反力墙11上。竖向受弯梁9与竖向受拉梁10连接处设置横向加劲肋加强梁刚度和强度，同时在竖向受弯梁9翼缘处设置多排螺栓孔，可适应不同尺寸的构件。

如图2～4所示，支撑柱4共设有三组，其中一组支撑柱4用于支撑隧道结构8，另外两组支撑柱4用于支撑两个竖向门式反力架。支撑柱4的高度可调节，支撑柱4仅对反力架提供竖向支撑作用，除此之外对反力架没有其他约束。支撑柱4的顶部设有球绞。

大型门式通用反力架系统还包括附属构件12，附属构件12设在由竖向受弯梁9与竖向受拉梁10共同围成的矩形框架内，附属构件12均由一垫板与圆钢焊接而成，通过螺栓将构件固定在反力架上，圆钢与构件接触，提供线性荷载。附属构件可根据不同试验自行设计。

试验开始前，先安装除竖向受拉梁10、其中一个竖向受弯梁9外的其余构件，其后配合吊车梁吊装隧道结构，结构就位后，安装上述构件，此时，反力架系统和结构安装完成。其后安装两个方向的水平千斤顶和作动器，即可展开实验。

本实施例中的门式反力架系统可根据用户的需要及使用场地进行拼装，可调整各个构件的间距。反力架各部件均采用高强螺栓连接，方便调整，装拆与运输。反力架同时具备水平门式反力架，竖向门式反力架和立柱等构件，可实现试件的综合加载，通用型较强。同时，可制作简单的辅助构件，即可达到不同试验目的，无需再次设计反力架，对实验室而言具有一定的经济效益。

本实用新型所述门式反力架系统，其通用性在于：水平门式反力架和竖向门式反力架其方向可调整，即参照图2和图3，两个竖向门式反力架可逆时针旋转90°，即可提供竖直方向的约束，即该反力架系统可同时提供三个方向的约束。试验时根据不同试验目的设计出不同小型附属构件便可满足试验要求。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，包括水平门式反力架、竖向门式反力架、立柱及支撑柱，所述的水平门式反力架水平设置，所述的竖向门式反力架竖直设置，且水平门式反力架与竖向门式反力架互不接触，交错布置，所述的立柱用于支撑水平门式反力架，所述的支撑柱用于支撑竖向门式反力架。 

2.根据权利要求1所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，所述的水平门式反力架设有两个，分为上下两层平行布设，所述的水平门式反力架包括水平受拉梁与水平受弯梁，所述的水平受拉梁设有两个，且平行设置，两个水平受拉梁的尾端同时固定在反力墙上，两个水平受拉梁的头端同时与水平受弯梁固定连接，组成门式结构，所述的水平受拉梁的头端下侧设有支撑水平受拉梁的立柱，该立柱竖直设置。 

3.根据权利要求2所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，所述的立柱底部焊接有用于固定的底板，立柱的中部和上端分别焊接有用于支撑水平受拉梁的H型牛腿。 

4.根据权利要求1所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，所述的竖向门式反力架设有两个，平行设置，所述的竖向门式反力架包括竖向受弯梁与竖向受拉梁，所述的竖向受弯梁设有两个，均竖直平行设置在两个支撑柱上，所述的竖向受拉梁设有两个，其中一个竖向受拉梁固定连接在两个竖向受弯梁的底端，另一个竖向受拉梁固定连接在两个竖向受弯梁的顶端，所述的竖向受弯梁与竖向受拉梁共同围成用于放置待测试结构的矩形框架。 

5.根据权利要求4所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，其中一个竖向门式反力架还包括连接支座，所述的连接支座的一端固定连接在竖向受弯梁上，另一端与连接在反力墙上的作动器连接；另一个竖向门式反力架还包括延长受拉梁，所述的延长受拉梁设有两个，分别与两个竖向受拉梁位于同一条直线上，且所述的延长受拉梁的一端连接在竖向受弯梁上，另一端连接在反力墙上。 

6.根据权利要求4所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，所述的支撑柱共设有三组，其中一组支撑柱用于支撑隧道结构，另外两组支撑柱用于支撑两个竖向门式反力架。 

7.根据权利要求1、4、6中任一项所述的一种大型门式通用反力架系统，其特征在于，所述的支撑柱的顶部设有球绞。