一种车桥耦合振动测试试验模型装置

1.本发明涉及车桥耦合振动测试技术领域，尤其涉及一种车桥耦合振动测试试验模型装置。


背景技术：

2.车辆通过桥梁时，引起桥梁的振动。这时，桥梁结构不仅承受静力的作用，还要承受移动荷载以及桥梁和车辆的振动惯性力的作用。车辆动力作用引起桥梁上部结构的振动可能使结构构件产生疲劳，降低其强度和稳定性：桥梁振动过大可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性产生影响；当车辆的动力变化频率与桥跨结构自振频率相等或接近时，引起的共振可能会使车桥动力响应加剧，这些都是车桥耦合振动问题；
[0003][0004]
为了更加准确地评估出运营阶段桥梁在突发大风、地震作用下桥梁结构和桥上行驶车辆的安全性。本技术中提出一种车桥耦合振动测试试验模型装置。


技术实现要素：

[0005]
(一)发明目的
[0006]
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种车桥耦合振动测试试验模型装置，具有多方位对桥梁进行测试的特点。
[0007]
(二)技术方案
[0008]
为解决上述问题，本发明提供了一种车桥耦合振动测试试验模型装置，包括桥梁主体，所述桥梁主体包括模型底座，所述模型底座的顶部两侧固定有模型桥墩，所述模型桥墩的顶部设置有模型桥板，所述模型桥板的顶部通过弹性支撑件连接有模型桥面，所述模型桥面的顶部设置有至少一个试验小车，所述试验小车的底部设置有万向轮；
[0009]
所述试验小车的内底部间隔安装有多个竖向设置的弹簧件，所述弹簧件的上端固定有支撑底板，所述试验小车的左、右内壁上开设有竖向导向槽，所述试验小车的顶部转动配合有转动套筒，所述转动套筒的内部螺纹配合有丝杆，所述丝杆的下端固定有升降板，所述升降板的左、右两端均固定有第一滑块，所述第一滑块滑动配合于竖向导向槽中；
[0010]
所述升降板的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱，所述弹簧伸缩柱的下端固定有压块，所述试验小车的外壁上固定有拉杆，所述拉杆的上转动配合有转轴，所述转轴与转动套筒通过传动机构传动配合，所述拉杆的左端还固定有拉环。
[0011]
优选的，所述支撑底板的顶部设置有收纳槽，所述支撑底板的左、右两侧均固定有第二滑块，所述第二滑块滑动配合于竖向导向槽中。
[0012]
优选的，所述压块的下端固定有防滑垫，所述防滑垫采用橡胶材质。
[0013]
优选的，所述传动机构包括固定于转轴上的主动皮带轮、固定于转动套筒上的从动皮带轮和套接在主动皮带轮与从动皮带轮上的皮带。
[0014]
优选的，所述转轴的下端固定有手轮。
[0015]
优选的，所述弹簧伸缩柱包括中空杆、设置在中空杆内部的伸缩弹簧和固定在伸缩弹簧下端的活动杆。
[0016]
优选的，所述模型底座的顶部固定有模型桥梁，所述模型桥梁通过模型拉绳与模型桥板连接。
[0017]
优选的，所述模型桥板的顶部间隔设置有多个传感器盒，所述传感器盒内设置有位移传感器、加速度传感器、震动传感器、风速传感器、倾斜传感器和温度传感器。
[0018]
优选的，所述模型底座的顶部设置有环形导轨，所述环形导轨的顶部滑槽中至少设置有一个滑块，所述滑块的顶部设置有升降机构，所述升降机构的顶部通过阻尼轴转动安装有气流模拟装置，所述气流模拟装置的出气端朝向模型桥面设置。
[0019]
优选的，位于所述收纳槽内的支撑底板上设置有震动电机。
[0020]
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0021]
1、通过所述模型底座的顶部设置有环形导轨，所述环形导轨的顶部滑槽中至少设置有一个第三滑块，所述第三滑块的顶部设置有升降机构，所述升降机构的顶部通过阻尼轴转动安装有气流模拟装置，所述气流模拟装置的出气端朝向模型桥面设置，这样能够利用气流模拟装置对桥梁桥面进行气流模拟，当设置两组气流模拟装置时，能够使两个气流模拟装置模拟对流的气体，进而可以分析恶劣的环境对桥梁的影响；
[0022]
2、位于所述收纳槽内的支撑底板上设置有震动电机，通过试验小车的顶部转动配合有转动套筒，转动套筒的内部螺纹配合有丝杆，丝杆的下端固定有升降板，升降板的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱，弹簧伸缩柱的下端固定有压块，当支撑底板上放置有多个震动电机时，转动转轴，从而带动转动套筒转动，从而带动丝杆上下运动，进而实现压块的上下运动，由于设置有多个弹簧伸缩柱，可以针对不同形状的震动电机进行稳定抵压，有效调节震动电机的固定稳定，进而能够不同的震动环境，当夹持紧一点，震动幅度会大一点，当夹持松一点，震动幅度会小一点；
[0023]
3、通过模型桥板的顶部间隔设置有多个传感器盒，传感器盒内设置有位移传感器、加速度传感器、震动传感器、风速传感器、倾斜传感器和温度传感器，能够实时监测桥梁的状态，提高本发明模型的数据分析性能。
附图说明
[0024]
图1为本发明的结构示意图；
[0025]
图2为图1中环形导轨的结构示意图；
[0026]
图3为本发明中伸缩件与气流模拟装置的连接示意图；
[0027]
图4为本发明中试验小车的主视图；
[0028]
图5为本发明中试验小车的剖面图；
[0029]
图6为图5中a处的局部放大图。
[0030]
图中部件名称：
[0031]
1、试验小车；2、竖向导向槽；3、支撑底板；4、万向轮；5、弹簧件；6、升降板；7、丝杆；8、主动皮带轮；9、皮带；10、拉杆；11、转轴；12、手轮；13、拉环；14、车门；15、从动皮带轮；16、转动套筒；17、弹簧伸缩柱；18、压块；19、防滑垫；
[0032]
20、模型底座；21、环形导轨；22、伸缩件；23、气流模拟装置；24、模型桥板；25、模型
桥墩；26、模型桥梁；27、模型拉绳；28、传感器盒；29、弹性支撑件；30、阻尼轴；31、模型桥面；32、震动电机。
具体实施方式
[0033]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0034]
如图1-图6所示，本发明提出的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，包括桥梁主体，所述桥梁主体包括模型底座20，所述模型底座20的顶部两侧固定有模型桥墩25，所述模型桥墩25的顶部设置有模型桥板24，所述模型桥板24的顶部通过弹性支撑件29连接有模型桥面31，所述模型桥面31的顶部设置有至少一个试验小车1，所述试验小车1的底部设置有万向轮4，试验小车1的内底部间隔安装有多个竖向设置的弹簧件5，弹簧件5的上端固定有支撑底板3，试验小车1的左、右内壁上开设有竖向导向槽2，试验小车1的顶部转动配合有转动套筒16，转动套筒16的内部螺纹配合有丝杆7，丝杆7的下端固定有升降板6，升降板6的左、右两端均固定有第一滑块601，第一滑块601滑动配合于竖向导向槽2中，升降板6的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱17，弹簧伸缩柱17的下端固定有压块18，试验小车1的外壁上固定有拉杆10，拉杆10的上转动配合有转轴11，转轴11与转动套筒16通过传动机构传动配合，拉杆10的左端还固定有拉环13，试验小车1的正面铰接有车门14，车门14上安装有把手；位于所述收纳槽301内的支撑底板3上设置有震动电机32，通过试验小车1的顶部转动配合有转动套筒16，转动套筒16的内部螺纹配合有丝杆7，丝杆7的下端固定有升降板6，升降板6的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱17，弹簧伸缩柱17的下端固定有压块18，当支撑底板3上放置有多个震动电机32时，转动转轴11，从而带动转动套筒16转动，从而带动丝杆7上下运动，进而实现压块18的上下运动，由于设置有多个弹簧伸缩柱17，可以针对不同形状的震动电机32进行稳定抵压，有效调节震动电机32的固定稳定，进而能够不同的震动环境，当夹持紧一点，震动幅度会大一点，当夹持松一点，震动幅度会小一点。
[0035]
本实施例中，需要说明的是，支撑底板3的顶部设置有收纳槽301，支撑底板3的左、右两侧均固定有第二滑块302，第二滑块302滑动配合于竖向导向槽2中。
[0036]
本实施例中，需要说明的是，压块18的下端固定有防滑垫19，防滑垫19采用橡胶材质。
[0037]
本实施例中，需要说明的是，传动机构包括固定于转轴11上的主动皮带轮8、固定于转动套筒16上的从动皮带轮15和套接在主动皮带轮8与从动皮带轮15上的皮带9。
[0038]
本实施例中，需要说明的是，转轴11的下端固定有手轮12。
[0039]
本实施例中，需要说明的是，弹簧伸缩柱17包括中空杆、设置在中空杆内部的伸缩弹簧和固定在伸缩弹簧下端的活动杆。
[0040]
本实施例中，需要说明的是，所述模型底座20的顶部固定有模型桥梁26，所述模型桥梁26通过模型拉绳27与模型桥板24连接。
[0041]
本实施例中，需要说明的是，所述模型桥板24的顶部间隔设置有多个传感器盒28，所述传感器盒28内设置有位移传感器、加速度传感器、震动传感器、风速传感器、倾斜传感
器和温度传感器。
[0042]
本实施例中，需要说明的是，所述模型底座20的顶部设置有环形导轨21，所述环形导轨21的顶部滑槽中至少设置有一个第三滑块，所述第三滑块的顶部设置有升降机构22，所述升降机构22的顶部通过阻尼轴30转动安装有气流模拟装置23，所述气流模拟装置23的出气端朝向模型桥面31设置。
[0043]
本实施例中，需要说明的是，位于所述收纳槽301内的支撑底板3上设置有震动电机32。
[0044]
在本发明的实施例方案中：
[0045]
1、通过所述模型底座20的顶部设置有环形导轨21，所述环形导轨21的顶部滑槽中至少设置有一个第三滑块，所述第三滑块的顶部设置有升降机构22，所述升降机构22的顶部通过阻尼轴30转动安装有气流模拟装置23，所述气流模拟装置23的出气端朝向模型桥面31设置，这样能够利用气流模拟装置23对桥梁桥面进行气流模拟，当设置如图1所示的两组气流模拟装置23时，能够使两个气流模拟装置23模拟对流的气体，进而可以分析恶劣的环境对桥梁的影响；
[0046]
2、位于所述收纳槽301内的支撑底板3上设置有震动电机32，通过试验小车1的顶部转动配合有转动套筒16，转动套筒16的内部螺纹配合有丝杆7，丝杆7的下端固定有升降板6，升降板6的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱17，弹簧伸缩柱17的下端固定有压块18，当支撑底板3上放置有多个震动电机32时，转动转轴11，从而带动转动套筒16转动，从而带动丝杆7上下运动，进而实现压块18的上下运动，由于设置有多个弹簧伸缩柱17，可以针对不同形状的震动电机32进行稳定抵压，有效调节震动电机32的固定稳定，进而能够不同的震动环境，当夹持紧一点，震动幅度会大一点，当夹持松一点，震动幅度会小一点；
[0047]
3、通过模型桥板24的顶部间隔设置有多个传感器盒28，传感器盒28内设置有位移传感器、加速度传感器、震动传感器、风速传感器、倾斜传感器和温度传感器，能够实时监测桥梁的状态，提高本发明模型的数据分析性能。
[0048]
以上显示和描述了本发明的基本原理、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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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。

技术特征：
1.一种车桥耦合振动测试试验模型装置，包括桥梁主体，所述桥梁主体包括模型底座(20)，所述模型底座(20)的顶部两侧固定有模型桥墩(25)，所述模型桥墩(25)的顶部设置有模型桥板(24)，所述模型桥板(24)的顶部通过弹性支撑件(29)连接有模型桥面(31)，其特征在于，所述模型桥面(31)的顶部设置有至少一个试验小车(1)，所述试验小车(1)的底部设置有万向轮(4)；所述试验小车(1)的内底部间隔安装有多个竖向设置的弹簧件(5)，所述弹簧件(5)的上端固定有支撑底板(3)，所述试验小车(1)的左、右内壁上开设有竖向导向槽(2)，所述试验小车(1)的顶部转动配合有转动套筒(16)，所述转动套筒(16)的内部螺纹配合有丝杆(7)，所述丝杆(7)的下端固定有升降板(6)，所述升降板(6)的左、右两端均固定有第一滑块(601)，所述第一滑块(601)滑动配合于竖向导向槽(2)中；所述升降板(6)的底部间隔设置有若干个弹簧伸缩柱(17)，所述弹簧伸缩柱(17)的下端固定有压块(18)，所述试验小车(1)的外壁上固定有拉杆(10)，所述拉杆(10)的上转动配合有转轴(11)，所述转轴(11)与转动套筒(16)通过传动机构传动配合，所述拉杆(10)的左端还固定有拉环(13)。2.根据权利要求1所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述支撑底板(3)的顶部设置有收纳槽(301)，所述支撑底板(3)的左、右两侧均固定有第二滑块(302)，所述第二滑块(302)滑动配合于竖向导向槽(2)中。3.根据权利要求2所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述压块(18)的下端固定有防滑垫(19)，所述防滑垫(19)采用橡胶材质。4.根据权利要求3所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述传动机构包括固定于转轴(11)上的主动皮带轮(8)、固定于转动套筒(16)上的从动皮带轮(15)和套接在主动皮带轮(8)与从动皮带轮(15)上的皮带(9)。5.根据权利要求4所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述转轴(11)的下端固定有手轮(12)。6.根据权利要求5所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述弹簧伸缩柱(17)包括中空杆、设置在中空杆内部的伸缩弹簧和固定在伸缩弹簧下端的活动杆。7.根据权利要求1所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述模型底座(20)的顶部固定有模型桥梁(26)，所述模型桥梁(26)通过模型拉绳(27)与模型桥板(24)连接。8.根据权利要求1所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述模型桥板(24)的顶部间隔设置有多个传感器盒(28)，所述传感器盒(28)内设置有位移传感器、加速度传感器、震动传感器、风速传感器、倾斜传感器和温度传感器。9.根据权利要求1所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，所述模型底座(20)的顶部设置有环形导轨(21)，所述环形导轨(21)的顶部滑槽中至少设置有一个第三滑块，所述第三滑块的顶部设置有升降机构(22)，所述升降机构(22)的顶部通过阻尼轴(30)转动安装有气流模拟装置(23)，所述气流模拟装置(23)的出气端朝向模型桥面(31)设置。10.根据权利要求2所述的一种车桥耦合振动测试试验模型装置，其特征在于，位于所述收纳槽(301)内的支撑底板(3)上设置有震动电机(32)。

技术总结
本发明属于车桥耦合振动测试技术领域，尤其一种车桥耦合振动测试试验模型装置，包括桥梁主体，桥梁主体包括模型底座，模型底座的顶部两侧固定有模型桥墩，模型桥墩的顶部设置有模型桥板，模型桥板的顶部通过弹性支撑件连接有模型桥面；试验小车的内底部间隔安装有多个竖向设置的弹簧件，弹簧件的上端固定有支撑底板，所述试验小车的左、右内壁上开设有竖向导向槽，所述试验小车的顶部转动配合有转动套筒，所述转动套筒的内部螺纹配合有丝杆，所述丝杆的下端固定有升降板，所述升降板的左、右两端均固定有第一滑块，所述第一滑块滑动配合于竖向导向槽中；本发明能够使两个气流模拟装置模拟对流的气体，进而可以分析恶劣的环境对桥梁的影响。桥梁的影响。桥梁的影响。


技术研发人员：钱长照 史瑞庚 陈昌萍 周光伟 张祥敏 胡海涛 林育芳 陈文曦 林斌
受保护的技术使用者：厦门理工学院
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/9/14