1.一种U型防落梁结构试验方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、根据实际检测情况选取相应的结构试验工装模块,并将试件安装在结构试验工装的加载板(1)和过渡连接钢板(2)之间;S2、通过结构试验工装对试件进行阻尼力和水平等效阻尼比试验加载、防落梁力和极限位移试验加载和疲劳试验加载,并收集记录各试验的滞回曲线;S3、根据试验结果分别判定阻尼力和水平等效阻尼比试验、防落梁力和极限位移试验和疲劳试验是否合格;S4、根据各试验的合格情况对U型防落梁试件的实际结构进行综合判断;所述步骤S2中进行阻尼力和水平等效阻尼比试验加载的方法为根据设计的地震烈度设置地震位移S d, 并将0~S d 均匀分为若干阈值节段,取每个阈值节段的端点作为加载阈值d x ,依次使加载阈值d x 由低至高对加载板(1)采用位移控制进行加载,带动U型防落梁装置水平运动,位移加载曲线为三角波,位移加载速度为amm/s,幅值为d x ,往复加载X次后,静停T小时后,开始下一级加载阈值d x 试验;所述步骤S2中进行防落梁力和极限位移试验加载的方法为对加载板(1)采用位移控制进行加载,带动U型防落梁装置水平运动,直至U型防落梁装置的水平位移达到设计地震位移S d 的1.5倍以上且水平荷载大于2倍设计防落梁力;所述步骤S2中进行疲劳试验加载的方法为对加载板(1)采用位移控制进行加载,带动U型防落梁装置水平运动,位移加载为三角波,位移加载速度为amm/s,幅值为S d ,往复加载Y次,其中Y大于X,如出现试样裂损、断裂或连接失败,则立即停止试验,否则则持续加载至完成;加载板(1)两板面分别安装两U型防落梁试件的一侧板面,两U型防落梁试件开口方向相同,U型防落梁试件另一板面连接过渡连接钢板(2)板面,过渡连接钢板(2)一对相对的边部固定在座体上,固定位置设置力学传感器,过渡连接钢板(2)安装U型防落梁试件位置在垂直板面方向具有可动空间;所述步骤S4中根据各试验的合格情况对U型防落梁试件的实际结构进行综合判断的方法为:判断阻尼力和水平等效阻尼比试验是否合格,是则判断防落梁力和极限位移试验是否合格,否则判断U型防落梁是否有调整余量,有余量则增加U型钢高度,无余量则减小钢板厚度;判断防落梁力和极限位移试验是否合格,是则判断疲劳试验是否合格,否则基于力与尺寸关系,保持防落梁力 不变增加钢板厚度,并调整U型钢高度,其宽度增加的关系公式如下: ;其中,T为U型钢厚度,B为单个U型钢宽度,H为U型钢内侧净高度,a、b、c、d为在B和H均为定值的情况下T为因变量 为自变量的关系参数,e为防落梁力 与B之间的比例参数,f、g、h均为基于铁路桥梁对防落梁装置的参数要求的高度参数;判断疲劳试验是否合格,是则为合格试件,记录参数,否则增加钢板宽度B。
2.根据权利要求1所述的一种U型防落梁结构试验方法,其特征在于:所述步骤S1中试件安装在结构试验工装上的方法为使试样的对称轴与试验设备作动器轴线平行,将试样对称安装于加载板(1)两侧并连接紧固,连接强度与U型防落梁装置的设计连接强度相同,加载板(1)与试验设备作动器连接紧固,夹持板与试验设备反力机构固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种U型防落梁结构试验方法,其特征在于:所述S3中根据试验结果判定阻尼力和水平等效阻尼比试验是否合格的方法为:判断滞回曲线是否出现明显捏缩特征,是则判定为不合格,否则进行位移荷载判断;位移荷载判断为判断是否出现位移增大荷载下降区段,是则判定为不合格,否则进行等效阻尼比计算ξ effb ,计算公式如下:ξ effb =A h,2 /(2πFd x );其中,F为加载位移d x =S d 时,第2次加载对应的滞回曲线上最大水平荷载与最小水平荷载的绝对值的平均值,A h,2 为装置阻尼力;判断装置阻尼力与设计值的偏差是否在0~40%范围内,是则进行阻尼比判断,否则判定为不合格;阻尼比判断为判断水平等效阻尼比是否小于α,是则判定为合格,否则为不合格;所述步骤S3中根据试验结果判定防落梁力和极限位移试验是否合格的方法为:判断装置的极限位移是否不小于阻尼地震位移的1.5倍且装置的防落梁力不小于设计值,是则为合格,否则为不合格;所述步骤S3中根据试验结果判定疲劳试验是否合格的方法为:计算水平等效刚度K effb.n ,公式如下: ;其中,K effb.n 为第n次加载对应的滞回曲线的等效刚度;F max,n 为第n次加载对应的滞回曲线上最大水平荷载;F min,n 为第n次加载对应的滞回曲线上最小水平荷载;判断水平等效刚度K effb.n 是否满足公式: ;其中,K max 为滞回曲线中第2至第n MAX 条滞回曲线水平等效刚度的最大值,K min 为滞回曲线中第2至第n MAX 条滞回曲线水平等效刚度的最小值,是则为合格,否则为不合格。
4.根据权利要求1所述的一种U型防落梁结构试验方法,其特征在于:所述步骤S4中根据各试验的合格情况对U型防落梁试件的实际结构进行综合判断的方法为:判定阻尼力和水平等效阻尼比试验、防落梁力和极限位移试验和疲劳试验中是否存在不合格,是则为U型防落梁试件不合格,否则为合格。
5.根据权利要求1所述的一种U型防落梁结构试验方法,其特征在于:所述结构试验工装包括加载板(1)、一对过渡连接钢板(2)、活动槽(3)和架体(4),两所述过渡连接钢板(2)竖向相对平行设置,所述加载板(1)平行设置于所述过渡连接钢板(2)之间,所述加载板(1)顶端连接水平往复加载机构,所述过渡连接钢板(2)上边线和下边线位置安装在架体(4)上,所述架体(4)安装所述过渡连接钢板(2)上边线位置和所述架体(4)安装所述过渡连接钢板(2)下边线位置之间设置宽度大于所述过渡连接钢板(2)的所述活动槽(3)。