一種體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于測(cè)量應(yīng)力的一般計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及到一種體外索有效預(yù)應(yīng) 力測(cè)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國現(xiàn)有公路橋梁中，有大量橋梁經(jīng)過多年的運(yùn)營后，承載力已不能滿足日益增 長交通量的要求，當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)跨中截面下緣不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力或所受拉應(yīng)力超限時(shí)，往往 需要通過施加預(yù)應(yīng)力進(jìn)行主動(dòng)加固，常見的預(yù)應(yīng)力加固措施為體外預(yù)應(yīng)力加固法。
[0003] 由于體外預(yù)應(yīng)力筋的變形和混凝±的變形不一致，容易造成預(yù)應(yīng)力損失，因此對(duì) 在役的體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁的有效應(yīng)力值實(shí)施檢測(cè)對(duì)于全面了解橋梁結(jié)構(gòu)性能有重要的 現(xiàn)實(shí)意義及工程實(shí)用價(jià)值。目前，對(duì)于斜拉橋、吊橋等索支撐結(jié)構(gòu)體系橋梁的索力檢測(cè)技術(shù) 較為成熟，包括液壓測(cè)試、錯(cuò)下傳感器測(cè)試、靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試、弦振測(cè)試、磁通量測(cè)試及光纖傳 感器等測(cè)試方法。但運(yùn)些測(cè)試方法對(duì)于多折線、邊界條件相對(duì)不明確的體外索有效應(yīng)力的 測(cè)試尚不能很好的得到應(yīng)用。
[0004] 鑒于W上情況，本實(shí)用新型提供一種體外索有效預(yù)應(yīng)力的測(cè)試系統(tǒng)，本測(cè)試系統(tǒng) 原理明確、操作簡(jiǎn)便，可在不影響橋梁通行下快速、準(zhǔn)確的測(cè)量體外索有效預(yù)應(yīng)力。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠測(cè)試快速、準(zhǔn)確并且成本低的體外索有效預(yù) 應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，提高體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試水平。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案之一是：一種體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試系 統(tǒng)，包括梁、體外索和位移測(cè)量裝置，體外索的兩端分別設(shè)置有錯(cuò)固端，錯(cuò)固端固定在梁的 下方，位移測(cè)量裝置的一端固定在梁的下方，另一端固定在體外索的中點(diǎn)處;體外索的中點(diǎn) 處固定有臨時(shí)固定裝置，臨時(shí)固定裝置下方通過傳力桿件連接有配重裝置。
[0007] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案之二是：一種體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，包括梁、體外 索、限位器和兩個(gè)位移測(cè)量裝置，限位器固定在梁的下方，體外索的兩端分別設(shè)置有錯(cuò)固 端，錯(cuò)固端固定在梁的下方，體外索上固定有臨時(shí)固定裝置，臨時(shí)固定裝置位于任一個(gè)錯(cuò)固 端與限位器連線的中點(diǎn)處，臨時(shí)固定裝置下方通過傳力桿件連接有配重裝置;其中一個(gè)位 移測(cè)量裝置的一端固定在梁的下方、另一端固定在臨時(shí)固定裝置與體外索連接處的體外索 上；另一個(gè)位移測(cè)量裝置的一端固定在梁的下方、另一端固定在限位器與體外索連接處的 體外索上。
[0008] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案之=是：一種體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，包括梁、體外 索、兩個(gè)W上的限位器和=個(gè)W上位移測(cè)量裝置，限位器固定在梁的下方，體外索的兩端分 別設(shè)置有錯(cuò)固端，錯(cuò)固端固定在梁的下方，體外索上固定有臨時(shí)固定裝置，臨時(shí)固定裝置位 于任兩個(gè)限位器連線的中點(diǎn)處，臨時(shí)固定裝置下方通過傳力桿件連接有配重裝置;其中一 個(gè)位移測(cè)量裝置的一端固定在梁的下方、另一端固定在臨時(shí)固定裝置與體外索連接處的體 外索上，其余的位移測(cè)量裝置的一端固定在梁的下方、另一端固定在限位器與體外索連接 處的體外索上。
[0009] 上述=個(gè)技術(shù)方案測(cè)量時(shí)包括W下步驟：
[0010] 步驟1:對(duì)待測(cè)試體外索反復(fù)施加豎向力消除錯(cuò)固端等部位的非彈性變形；
[0011] 步驟2:對(duì)體外索逐級(jí)施加豎向力，并記錄豎向力大??；
[0012] 步驟3:(位移測(cè)量裝置)測(cè)量不同豎向力下、體外索不同位置的變形大??；
[0013] 步驟4:建立預(yù)應(yīng)力體外索的靜力平衡公式；
[0014] 步驟5:計(jì)算不同豎向力下體外索的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算值；
[0015] 步驟6: W趨于穩(wěn)定的計(jì)算值(通過不斷加大豎向力，計(jì)算得到體外索有效應(yīng)力F的 變化幅度小于3%)作為體外索的有效預(yù)應(yīng)力實(shí)測(cè)值。
[0016] 步驟1和步驟2所述豎向力的施加方式，可用千斤頂或懸掛配重進(jìn)行豎向力的施 加。
[0017] 步驟2所述記錄所施加的豎向力大小，可用壓力傳感器或懸掛標(biāo)準(zhǔn)配重進(jìn)行。
[0018] 技術(shù)方案一用于測(cè)量無限位器時(shí)體外索有效應(yīng)力測(cè)試，其步驟4中靜力平衡公式 如式(1):
[0020] 式（1)中各符號(hào)物理含義如圖4所示，T為施加外力的大??；S為施力點(diǎn)體外索的位 移量;1^1和12分別為施力點(diǎn)距離兩側(cè)錯(cuò)固塊的距離;F表示的為體外索有效應(yīng)力。
[0021] 技術(shù)方案二用于單限位器時(shí)體外索有效應(yīng)力測(cè)試，其步驟4中靜力平衡公式如式 (2)：
[0023] 式(2)中各符號(hào)物理含義如圖5所示，T為施加外力的大小;Si為施力點(diǎn)體外索的位 移量;S2為限位器處體外索的位移量;1^1和12分別為施力點(diǎn)距離左側(cè)的錯(cuò)固端、限位器的距 離，L3為限位器距離右側(cè)的錯(cuò)固端的距離;F表示的為體外索有效應(yīng)力。
[0024] 技術(shù)方案=用于兩個(gè)限位器時(shí)體外索有效應(yīng)力測(cè)試，其步驟4中靜力平衡公式如 式(3):
[0026] 式(3)中各符號(hào)物理含義如圖6所示，T為施加外力的大小;S2為施力點(diǎn)體外索的位 移量；Si和S3分別為兩限位器處體外索的位移量;L2和L3分別為施力點(diǎn)距離兩左側(cè)的限位 器、右側(cè)的限位器的距離，Li為左側(cè)的限位器距離左側(cè)的錯(cuò)固端的距離，L4為右側(cè)的限位器 距離右側(cè)的錯(cuò)固端的距離;F表示的為體外索有效應(yīng)力。
[0027] 本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:具有步驟簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、成本低廉、適應(yīng)性高 等優(yōu)勢(shì)，能夠較為準(zhǔn)確計(jì)算出體外索的有效預(yù)應(yīng)力。
【附圖說明】
[0028] 圖1為實(shí)施例1的體外索有效應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
[0029] 圖2為實(shí)施例2的體外索有效應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
[0030] 圖3為實(shí)施例3的體外索有效應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
[0031] 圖4為實(shí)施例1的體外索有效應(yīng)力計(jì)算示意圖；
[0032] 圖5為實(shí)施例2的體外索有效應(yīng)力計(jì)算示意圖；
[0033] 圖6為實(shí)施例3的體外索有效應(yīng)力計(jì)算示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 實(shí)施例1
[003引如圖1所示，一種體外索有效預(yù)應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，包括梁1、體外索2和位移測(cè)量裝置 6,體外索2的兩端分別設(shè)置有錯(cuò)固端3,錯(cuò)固端3固定在梁1的下方，位移測(cè)量裝置6的一端固 定在梁1的下方，另一端固定在體外索2的中點(diǎn)處;體外索2的中點(diǎn)處固定有臨時(shí)固定裝置4， 臨時(shí)固定裝置4下方通過傳力桿件5連接有配重裝置7。
[0036] 本實(shí)施例中的體外索有效應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)適用于無限位器時(shí)的體外索有效應(yīng)力測(cè) 試。測(cè)量時(shí)包括W下步驟：
[0037] 步驟1:對(duì)待測(cè)試體外索反復(fù)施加豎向力(通過配重裝置配重）消除錯(cuò)固端等部位 的非彈性變形；
[0038] 步驟2:對(duì)體外索逐級(jí)施加豎向力(通過配重裝置配重），并記錄豎向力大??；
[0039] 步驟3:(位移測(cè)量裝置)測(cè)量不同豎向力下、體外索中點(diǎn)處的變形大?。?br>[0040] 步驟4:建立預(yù)應(yīng)