(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211355198.6 (22)申请日 2022.11.01 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243000 安徽省马鞍山市湖东路59号 (72)发明人 江楠　王达　刘扬　邓扬　殷新锋　 于峰　赵明　王士龙　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 专利代理师 李发军　易嘉霖 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/08(2006.01) G01N 3/22(2006.01) G01N 3/32(2006.01)G01N 17/00(2006.01) (54)发明名称 桥梁吊索拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置与试 验方法 (57)摘要 本发明提供了一种桥梁吊索拉扭腐蚀疲劳 耦合试验装置与试验 方法， 该试验装置包括腐蚀 试验系统和疲劳试验系统， 所述疲劳试验系统又 包括拉压转换子系统和扭转子系统。 其中， 拉压 转换子系统为通过拉压转换装置将竖向压力转 变为竖向拉力； 同时， 扭转子系统为上承压台上 的楔形块挤压下承压台的楔形块， 使推力轴承带 动下承压台转动， 进而带动锚固于下承压台的桥 梁吊索转动， 实现拉、 扭同步作用的效果， 实现了 压缩荷载向拉、 扭疲劳荷载的转变。 本发明既可 模拟缆索承重桥梁吊索钢丝、 钢绞线的氯盐侵蚀 与拉、 扭疲 劳同步加载， 也可模拟拉、 扭疲 劳单独 加载， 可有效模拟缆索承重桥梁吊索钢丝、 钢绞 线的真实工作状态； 本发明可以模拟有害离子侵 蚀与拉、 扭复杂应力耦合作用下材料的耐久性试 验。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115493925 A 2022.12.20 CN 115493925 A 1.一种桥梁吊索拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 包括腐蚀试验系统和疲劳试验系统， 其 特征在于， 所述 疲劳试验系统包括拉压转换子系统和扭转子系统； 所述拉压转换子系统包括疲劳作动器 （1） 、 支撑面 （9） 和 拉压转换装置 （22） ， 所述支撑 面 （9） 上设有一个第一 通孔 （91） 和多个第二 通孔 （92） ； 所述拉压转换装置 （22） 包括顶板 （18） 和底板 （10） ， 所述疲劳作动器 （1） 位于顶板 （18） 上方用于驱动拉压转换装置 （22） 向下移动， 所述底板 （10） 设置在支撑面 （9） 的下方， 多根导 向柱 （3） 穿过支第二通孔 （92） 将所述顶板 （18） 和底板 （10） 连接， 所述底板 （10） 上设有第三 通孔 （101） ； 所述腐蚀试验系统设置在所述支撑面 （9） 的上端面， 且腐蚀试验系统位于所述拉压转 换装置 （22） 的内部， 所述腐蚀试验系统的上下两端均设有一个第四通孔 （71） ， 所述第一通 孔 （91） 、 第三 通孔 （101） 和两个第四通 孔 （71） 均同轴设置； 所述扭转子系统设置在所述腐蚀试验系统和顶板 （18） 之间， 所述扭转子系统包括设置 在所述顶板 （18） 下端面的上承压台 （2） 以及设置在所述腐蚀试验系统上端面的下承压台 （5） ， 所述下承压台 （5） 在所述第四通孔 （71） 对应的位置设有第五通孔 （51） ， 所述下承压台 （5） 可沿第五通孔 （51） 的轴线转动， 所述上承压台 （2） 的下端面和下承压台 （5） 的上端面均 周向设有多个相互配合的楔 形块 （4） ； 所述下承压台 （5） 上设有桥梁吊索 （8） 的上端锚固点， 所述底板 （10） 上设有桥梁吊索 （8） 的下端锚固点， 所述上端锚固点和下端锚固点之间的连 线与所述下承压台 （5） 的转动中心重合。 2.根据权利要求1所述的桥梁吊索 拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 其特征在于， 所述下承 压台 （5） 与所述腐蚀试验系统的上端面通过推力轴承连接， 所述推力轴承一端设置在所述 第五通孔 （51） 内， 所述推力轴承的另一端与腐蚀试验系统的上端面连接 。 3.根据权利要求1所述的桥梁吊索 拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 其特征在于， 所述疲劳 作动器 （1） 设置在横梁 （16） 上， 所述横梁 （16） 两侧通过支撑梁 （17） 支撑 。 4.根据权利要求1所述的桥梁吊索 拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 其特征在于， 所述支撑 面 （9） 的下端面设有 多根支撑柱 （1 1） 。 5.根据权利要求1所述的桥梁吊索 拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 其特征在于， 所述腐蚀 试验系统包括设置在所述支撑面 （9） 上端面的腐蚀箱 （7） 及设置在腐蚀箱 （7） 上部的喷淋器 （12） ， 所述腐蚀箱 （7） 的上端面与所述下承压台 （5） 连接， 所述喷淋器 （12） 通过水管与桶 （14） 连接， 所述水管上设有水泵 （13） ， 所述水泵 （13） 和疲劳作动器 （1） 均与控制器 （15） 电连 接。 6.根据权利要求1所述的桥梁吊索 拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置， 其特征在于， 所述腐蚀 试验系统上部还设有复位所述下承压台 （5） 至初始状态的复位装置 （6） ， 所述复位装置 （6） 为弹簧， 所述弹簧的一端固定在所述腐蚀试验系统上端面， 所述弹簧的另一端固定在下承 压台 （5） 外侧。 7.一种采用如权利要求1至6任意一项所述的桥梁吊索拉扭腐蚀疲劳耦合试验装置对 桥梁吊索进行实验的方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤一、 将桥梁吊索 （8） 的一端穿过所述第五通孔 （51） 并锚固在下承压台 （5） 上， 将所 述桥梁吊索 （8） 的另一端依次穿过第四通孔 （71） 、 第一通孔 （91） 、 第三通孔 （101） ， 并锚固在 底板 （10） 上；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115493925 A 2步骤二、 针对春、 夏、 秋、 冬四季的环境特点配置不同浓度的腐蚀溶液， 通过腐蚀试验系 统喷洒在所述 桥梁吊索 （8） 上； 步骤三、 启动疲劳作动器 （1） ， 疲劳作动器 （1） 所施加的压力通过顶板 （18） 传递给底板 （10） ， 底板 （10） 向下运动， 进而对桥梁吊索 （8） 施加轴向的拉力； 与此同时， 上承压台上 （2） 的楔形块挤压下承压台 （5） 的楔 形块， 使下承压台沿第五通孔 （51） 的轴线转动， 进而带动锚 固于下承压台的桥梁吊索 （8） 转动； 步骤四、 撤去疲劳作动 器 （1） 对顶板 （18） 所施加的压力， 此 时处于弹性阶段的桥梁吊索 （8） 恢复变形， 带动所述拉压转换装置 （22） 向上运动， 所述下承压台 （5） 在复位装置 （6） 作用 下旋转复位； 步骤五、 重复步骤二至步骤四， 并记录试验数据， 当循环到设定的试验次数时结束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115493925 A 3