一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置及其測(cè)試方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，所述測(cè)試裝置包括可緊套于預(yù)應(yīng)力筋上的第一固定件和第二固定件、和多個(gè)沿周向分布且連接第一固定件與第二固定件的應(yīng)變拉件，每個(gè)應(yīng)變拉件上粘貼有多個(gè)應(yīng)變片，多個(gè)應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接形成電橋，多個(gè)應(yīng)變拉件上的應(yīng)變片通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接。所述測(cè)試方法利用上述測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明專利技術(shù)的測(cè)試裝置，可安裝在體外預(yù)應(yīng)力筋的任意外露可安裝部位進(jìn)行測(cè)量，通過在應(yīng)變拉件上設(shè)置多個(gè)以特定的電橋電路連接的應(yīng)變片，提高了放大系數(shù)和靈敏度，方便且實(shí)用性高。同時(shí)，可以進(jìn)行整體多方向測(cè)試，直接測(cè)出預(yù)應(yīng)力筋各方向應(yīng)力不均勻數(shù)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置及其測(cè)試方法
本專利技術(shù)涉及一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置及其測(cè)試方法。
技術(shù)介紹
隨著體外預(yù)應(yīng)力在橋梁結(jié)構(gòu)的新建項(xiàng)目與加固項(xiàng)目的廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)的承載能力很大程度上依賴于張拉施加預(yù)應(yīng)力錨固后預(yù)應(yīng)力筋留存的應(yīng)力，即錨下預(yù)應(yīng)力。那么在體外預(yù)應(yīng)力筋張拉至最終錨固完成的整個(gè)過程的預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際應(yīng)力是體外預(yù)應(yīng)力效果的關(guān)鍵參數(shù)。目前錨下預(yù)應(yīng)力的常見檢測(cè)方法有反拉法，如申請(qǐng)?zhí)枮?00910191142.X的專利技術(shù)專利，公開了一種錨索錨下預(yù)應(yīng)力的反拉檢測(cè)方法，然而這種方法只適用于測(cè)量預(yù)應(yīng)力筋兩端，不適用于對(duì)體外預(yù)應(yīng)力筋的其他部位的測(cè)量，也不適用于體外預(yù)應(yīng)力筋張拉過程的應(yīng)力測(cè)試，目前還沒有方便實(shí)用的測(cè)試裝置及測(cè)試方法來測(cè)量預(yù)應(yīng)力筋張拉至錨固過程的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)目的是提供一種方便實(shí)用的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，可用于測(cè)量體外預(yù)應(yīng)力筋的任意外露可安裝部位，同時(shí)還提供一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，包括可緊套于預(yù)應(yīng)力筋上的第一固定件和第二固定件、和多個(gè)沿周向分布且連接第一固定件與第二固定件的應(yīng)變拉件，每個(gè)應(yīng)變拉件上粘貼有多個(gè)應(yīng)變片，多個(gè)應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接形成電橋，多個(gè)應(yīng)變拉件上的應(yīng)變片通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接。進(jìn)一步地，所述第一固定件包括第一固定套和設(shè)置在所述第一固定套外的第一鎖緊件，所述第一固定套由多個(gè)圓弧形環(huán)體組成，第一鎖緊件用于限制第一固定套徑向移動(dòng)，所述圓弧形環(huán)體可沿軸向移動(dòng)。進(jìn)一步地，所述第二固定件包括第二固定套和設(shè)置在第二固定套外的第二鎖緊件，所述第二固定套由兩個(gè)半圓形環(huán)體組成，第二鎖緊件用于限制半圓形環(huán)體軸向與徑向移動(dòng)。進(jìn)一步地，所述半圓形環(huán)體的外周面設(shè)有環(huán)形凸起，所述第二鎖緊件內(nèi)周面具有與所述凸起相適應(yīng)的凹陷，所述第一鎖緊件和第二鎖緊件為卡箍。進(jìn)一步地，所述圓弧形環(huán)體和半圓形環(huán)體的內(nèi)周面分別開有與預(yù)應(yīng)力筋外表面相適應(yīng)的第一凹槽和第二凹槽。進(jìn)一步地，所述應(yīng)變拉件外設(shè)有保護(hù)層。本專利技術(shù)還提供了一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試方法，利用上述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，包括以下步驟：1)測(cè)試準(zhǔn)備階段：包括裝置標(biāo)定、儀器檢測(cè)和預(yù)應(yīng)力筋外觀檢測(cè)，其中所述裝置標(biāo)定用于確定預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置的輸出應(yīng)變值與預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際應(yīng)變值之間一定相關(guān)關(guān)系的標(biāo)定值；2)測(cè)試裝置安裝、調(diào)試及測(cè)試階段：包括測(cè)試裝置安裝、導(dǎo)線儀器連接、測(cè)試裝置調(diào)試、穩(wěn)定性觀測(cè)、張拉至錨固全過程測(cè)試，其中張拉至錨固全過程包括加載速率控制、觀察、測(cè)試數(shù)據(jù)采集和記錄；3)后期數(shù)據(jù)處理階段：預(yù)應(yīng)力筋的有效應(yīng)變按以下公式計(jì)算：——預(yù)應(yīng)力筋上某一測(cè)點(diǎn)的有效應(yīng)變；n——應(yīng)變拉件的數(shù)量；Δεk——某一應(yīng)變拉件上測(cè)得的預(yù)應(yīng)力筋在該應(yīng)變拉件所在方向上的有效應(yīng)變；考慮環(huán)境溫度的影響、預(yù)應(yīng)力筋不均勻穿束以及現(xiàn)場(chǎng)安裝引起的非線性應(yīng)變，Δεk由以下公式獲得：Δεk＝εk-ε0-εpk-εtεk——某一應(yīng)變拉件上測(cè)得的實(shí)際應(yīng)變值；ε0——初始應(yīng)變；εpk——測(cè)試載荷作用下測(cè)量的某一應(yīng)變拉件上測(cè)得的預(yù)應(yīng)力筋在該應(yīng)變拉件所在方向上的非線性應(yīng)變修正值；εt——測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值的應(yīng)變溫度修正量；其中，εpk可以通過加載過程荷載-應(yīng)變曲線計(jì)算獲得，計(jì)算公式如下：εk′＝Kσk′+εpk其中，σk'、εk'為某一應(yīng)變拉件上實(shí)測(cè)的預(yù)應(yīng)力筋在該應(yīng)變拉件所在方向上的應(yīng)力、應(yīng)變值，K為根據(jù)實(shí)測(cè)的荷載-應(yīng)變曲線而擬合得到的直線的斜率；預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力由公式得到，其中E為預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，可安裝在體外預(yù)應(yīng)力筋的任意外露可安裝部位進(jìn)行測(cè)量，通過在應(yīng)變拉件上設(shè)置多個(gè)以特定的電橋電路連接的應(yīng)變片，提高了放大系數(shù)和靈敏度，方便且實(shí)用性高。同時(shí)，可以進(jìn)行整體多方向測(cè)試，直接測(cè)出預(yù)應(yīng)力筋各方向應(yīng)力不均勻數(shù)值。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A向視圖；圖3為圖1中的B向視圖；圖4為圖3中的C-C斷面圖；圖5為本專利技術(shù)的原理框圖；圖6為載荷-應(yīng)變曲線圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。請(qǐng)參閱圖1-4，本專利技術(shù)提供一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，包括可緊套于預(yù)應(yīng)力筋上的第一固定件1和第二固定件2、和多個(gè)沿周向分布且連接第一固定件1與第二固定件2的應(yīng)變拉件3，第一固定件1和第二固定件2整體成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，優(yōu)選第一固定件1和第二固定件2具有類似卡箍的結(jié)構(gòu)，以便可以套在預(yù)應(yīng)力筋的任意外露可安裝位置處。應(yīng)變拉件3的數(shù)量以三個(gè)或四個(gè)為宜，本實(shí)施例優(yōu)選四個(gè)，每個(gè)應(yīng)變拉件3上粘貼有多個(gè)應(yīng)變片4，多個(gè)應(yīng)變片4通過導(dǎo)線5連接形成電橋，從而可以提高放大系數(shù)和靈敏度。優(yōu)選應(yīng)變拉件3的兩端分別與第一固定件1和第二固定件2的外周面固定連接，從而每個(gè)應(yīng)變拉件3上有足夠的位置粘貼應(yīng)變片4。應(yīng)變拉件3由彈性材料制成，從而可隨著預(yù)應(yīng)力筋的拉伸而伸長(zhǎng)。為保護(hù)應(yīng)變拉件3在使用中不被損壞，在應(yīng)變拉件3外設(shè)有保護(hù)層，例如在應(yīng)變拉件3外涂覆樹脂進(jìn)行整體封裝保護(hù)。多個(gè)應(yīng)變拉件3上的應(yīng)變片4通過導(dǎo)線5與應(yīng)變儀6連接。該結(jié)構(gòu)的測(cè)試裝置，既方便又實(shí)用性，在施工張拉過程至錨固過程均可以測(cè)試應(yīng)力值，絕對(duì)量和增量都可以測(cè)量。同時(shí)還可以進(jìn)行整體多方向測(cè)試，直接測(cè)出預(yù)應(yīng)力筋各方向應(yīng)力不均勻數(shù)值作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖2所示，所述第一固定件1包括第一固定套11和設(shè)置在所述第一固定套11外的第一鎖緊件12，所述第一固定套11由多個(gè)圓弧形環(huán)體111組成，圓弧形環(huán)體111的數(shù)量與應(yīng)變拉件3的數(shù)量一致，且每個(gè)應(yīng)變拉件3的一端與一個(gè)圓弧形環(huán)體111連接，由上一實(shí)施例可知，本實(shí)施例中圓弧形環(huán)體111的數(shù)量為四個(gè)，因此每個(gè)圓弧形環(huán)體111的弧度為π/2，第一鎖緊件12用于限制第一固定套11徑向移動(dòng)，從而四個(gè)圓弧形環(huán)體111固定在預(yù)應(yīng)力筋上，圓弧形環(huán)體111可沿軸向移動(dòng)，即兩相鄰的圓弧形環(huán)體111之間可以沿軸向發(fā)生一定錯(cuò)動(dòng)，這是由于沿周向均布的多個(gè)預(yù)應(yīng)力筋沿拉伸方向的拉伸應(yīng)力是不均勻的，從而會(huì)產(chǎn)生沿拉伸方向的錯(cuò)動(dòng)，而該錯(cuò)動(dòng)的距離很小，一般只有幾十微米到幾百微米，這樣的錯(cuò)動(dòng)距離可以通過應(yīng)變片4測(cè)出來。通過對(duì)預(yù)應(yīng)力筋整體多方向測(cè)試，可以直接測(cè)出預(yù)應(yīng)力筋各方向應(yīng)力不均勻數(shù)值，不均勻數(shù)值—即不均勻系數(shù)，通過該系數(shù)判斷預(yù)應(yīng)力筋是否均勻受力，判斷是否存在預(yù)應(yīng)力筋卡住，斷絲，預(yù)應(yīng)力筋本身缺陷等，如果不均勻系數(shù)超出正常值，需做進(jìn)一步檢查檢測(cè)，判斷尋找造成不合理受力原因。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖3所示，所述第二固定件2包括第二固定套21和設(shè)置在第二固定套21外的第二鎖緊件22，所述第二固定套21由兩個(gè)半圓形環(huán)體211組成，第二鎖緊件22用于限制半圓形環(huán)體211軸向與徑向移動(dòng)。該結(jié)構(gòu)的第二固定件2與第一固定件1配合，可以套在預(yù)應(yīng)力筋上任意外露可安裝部位，以便測(cè)量。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，如圖2、3所示，所述半圓形環(huán)體211的外周面設(shè)有環(huán)形凸起213，所述第二鎖緊件22內(nèi)周面具有與所述凸起相適應(yīng)的凹陷，以7芯預(yù)應(yīng)力筋為本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：包括可緊套于預(yù)應(yīng)力筋上的第一固定件和第二固定件、和多個(gè)沿周向分布且連接第一固定件與第二固定件的應(yīng)變拉件，每個(gè)應(yīng)變拉件上粘貼有多個(gè)應(yīng)變片，多個(gè)應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接形成電橋，多個(gè)應(yīng)變拉件上的應(yīng)變片通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：包括可緊套于預(yù)應(yīng)力筋上的第一固定件和第二固定件、和多個(gè)沿周向分布且連接第一固定件與第二固定件的應(yīng)變拉件，每個(gè)應(yīng)變拉件上粘貼有多個(gè)應(yīng)變片，多個(gè)應(yīng)變片通過導(dǎo)線連接形成電橋，多個(gè)應(yīng)變拉件上的應(yīng)變片通過導(dǎo)線與應(yīng)變儀連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：所述第一固定件包括第一固定套和設(shè)置在所述第一固定套外的第一鎖緊件，所述第一固定套由多個(gè)圓弧形環(huán)體組成，第一鎖緊件用于限制第一固定套徑向移動(dòng)，所述圓弧形環(huán)體可沿軸向移動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：所述第二固定件包括第二固定套和設(shè)置在第二固定套外的第二鎖緊件，所述第二固定套由兩個(gè)半圓形環(huán)體組成，第二鎖緊件用于限制半圓形環(huán)體軸向與徑向移動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：所述半圓形環(huán)體的外周面設(shè)有環(huán)形凸起，所述第二鎖緊件內(nèi)周面具有與所述凸起相適應(yīng)的凹陷，所述第一鎖緊件和第二鎖緊件為卡箍。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：所述圓弧形環(huán)體和半圓形環(huán)體的內(nèi)周面分別開有與預(yù)應(yīng)力筋外表面相適應(yīng)的第一凹槽和第二凹槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特征在于：所述應(yīng)變拉件外設(shè)有保護(hù)層。7.一種預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試方法，利用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力與錨下應(yīng)力測(cè)試裝置，其特...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張朋，劉涌江，劉大洋，胡建新，石永燕，陳卓，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶,50