1.一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:包括钢丝包裹系统(1),主缆模拟系统(2),支架系统(3)和夹持系统(4),其中:所述主缆模拟系统(2)包括钢管(21)、固定在钢管外侧的多层钢丝(22),所述钢丝(22)与所述钢管(21)轴线平行设置,所述钢丝(22)两端分别设有固定混凝土层;所述钢丝包裹系统(1)包括钢管支撑轴(11),所述钢管支撑轴(11)的两端分别转动连接有支撑台座(17),所述支撑台座(17)下部中间位置设有钢管支撑轴卡槽(173),所述支撑台座(17)上部在所述钢管(21)上方设有四个缠带限位杆卡槽(174),四个所述缠带限位杆卡槽(174)内分别设有第一缠带限位杆(13)、第二缠带限位杆(14)、第三缠带限位杆(15)、第四缠带限位杆(16),所述第一缠带限位杆(13)、第二缠带限位杆(14)相对内侧,第三缠带限位杆(15)、第四缠带限位杆(16)相对外侧以及所述钢管(21)外侧分别缠绕有若干缠带(12),所述钢管支撑轴(11)在两端分别设有转动轴承(111),所述转动轴承(111)安装在所述钢管支撑轴卡槽(173)内;所述支架系统(3)包括底座(31)、千斤顶(32)、销轴(33),所述夹持系统(4)包括第一夹持箍(34)、第二夹持箍(35)、第一夹紧螺栓(36)以及第二夹紧螺栓(37),所述千斤顶(32)顶部通过所述销轴(33)与所述第二夹持箍(35)下部固定连接。
2.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述钢管支撑轴(11)位于所述钢管(21)中心,所述钢管支撑轴(11)与钢管(21)之间固定连接有肋板(112)。
3.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述缠带限位杆卡槽(174)内设有压缩弹簧(175)和轴承座(176),所述第一缠带限位杆(13)、第二缠带限位杆(14)、第三缠带限位杆(15)、第四缠带限位杆(16)两端分别设有轴承(131),所述轴承(131)与所述轴承座(176)相连接。
4.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述钢管(21)外表面沿轴向焊接有多个隔板(23)。
5.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述支撑台座(17)外侧设有电机台座(19),所述电机台座(19)上设有伺服电机(18),所述伺服电机(18)的转动轴上设有传动齿轮(10),所述传动齿轮(10)与所述钢管支撑轴(11)相连接。
6.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述支撑台座(17)包括基座(171)和盖帽(172),所述盖帽(172)顶部两侧分别设有钢筋孔(178),所述钢筋孔(178)内设有螺纹钢筋(177)。
7.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述第一夹持箍(34)为半圆环形,其两端分别设有第一紧固板(341)和第二紧固板(342),所述第一紧固板(341)上设有第一螺栓孔(343),所述第二紧固板(342)上设有第二螺栓孔(344)。
8.根据权利要求1所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述第二夹持箍(35)为半圆环形,其两端分别设有第三紧固板(355)和第四紧固板(356),所述第三紧固板(355)上设有第三螺栓孔(357),所述第四紧固板(356)上设有第四螺栓孔(358),所述第二夹持箍(35)半圆环形中间位置外侧分别设有相互平行的第一连接板(351)和第二连接板(352),所述第一连接板(351)上设有第一连接孔(353),所受第二连接板(352)上设有第二连接孔(354)。
9.根据权利要求8所述一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验装置,其特征在于:所述底座(31)上部设有凹槽(311),所述千斤顶(32)固定连接在所述凹槽(311)内,所述千斤顶(32)顶部设有凸台(321),所述凸台(321)上设有凸台孔(322),所述凸台(321)插入所述第一连接板(351)和第二连接板(352)之间,通过所述销轴(33)穿过第一连接孔(353)、凸台孔(322)、第二连接孔(354)固定。
10.一种用于悬索桥主缆不同姿态的模拟试验方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:根据悬索桥主缆尺寸确定主缆模拟组件(2)中钢管(21)的长度,钢管(21)的直径小于悬索桥主缆直径,钢管(21)长度取悬索桥主缆一个节段长度,钢管(21)的外径相对主缆直径小3~5cm,钢管(21)壁厚取1cm;S2:设置钢丝包裹系统(1),具体步骤如下:S21:用混凝土分别浇筑基座(171)和盖帽(172),混凝土达到设计强度要求后,布置压缩弹簧(175)和轴承座(176);S22:吊装盖帽(172),使基座(171)上的螺纹钢筋(177)穿过钢筋孔(178),然后用螺母锁紧;S23:将钢管支撑轴(11)通过肋板(112)与焊接有隔板(23)的钢管(21)焊接连成整体,并在钢管支撑轴(11)两端安装轴承(111),置于钢管支撑轴卡槽(174)内;S24:安装第一缠带限位杆(13)、第二缠带限位杆(14)、第三缠带限位杆(15)、第四缠带限位杆(16),将缠带(12)从钢管(21)下部穿过,两端分别经过缠带限位杆(13)、缠带限位杆(14)的内侧和缠带限位杆(15)、缠带限位杆(16)的外侧,形成回路;S25:安装电机台座(19)、伺服电机(18)以及传动齿轮(10);S3:使用S2中设置的钢丝包裹系统(1)进行钢丝包裹,具体步骤如下:S31:调整伺服电机(18)转动的步距,控制钢管(21)产生微小转动;S32:通过缠带限位杆(13)、缠带限位杆(14)的中间空隙,先在隔板(23)之间的槽内填满钢丝(22);S33:启动伺服电机(18),利用隔板(23)与缠带(12)之间的摩擦力带动缠带(12)运动,重复S32步骤,依次将隔板(23)之间的各个槽填满钢丝(22);S34:将隔板(23)之间的各个槽填满之后,逐层紧密、均匀地进行外部钢丝的包裹,直至其直径达到主缆直径时,使用缠包带进行临时缠包固定;S4:卸去钢丝包裹系统(1),在主缆模拟系统(2)两端浇筑混凝土,待强度达到设计要求后,拆去临时缠包固定的缠包带;S5.将主缆模拟系统(2)放置到支架系统(3)上,具体操作如下:S51:布置好底座(31),将千斤顶(32)置于凹槽(311)内;S52.用销轴(33)穿过凸台孔(322)、第一连接孔(353)和第二连接孔(354)将千斤顶(32)和第二夹持箍(35)进行连接;S53.将主缆模拟系统(2)使用机械吊装至支架系统(3)上;S6:安装夹持系统(4);S53.将第二夹持箍(35)上环扣在主缆模拟系统(2)两端浇筑混凝土下方;第一夹持箍(34)环扣在主缆模拟系统(2)两端浇筑混凝土上方,使用第一夹紧螺栓(36)穿过第一螺栓孔(343)和第二螺栓孔(357)、第二夹紧螺栓(37)穿过第三螺栓孔(344)和第四螺栓孔(358)将第一夹持箍(34)、第二夹持箍(35)紧固连接,松开吊装;S7.调节千斤顶(32)顶升高度,进行主缆不同位置处姿态的模拟。