[实用新型]一种体外索有效预应力测试系统

说明书

技术领域

本实用新型属于测量应力的一般计量技术领域，具体涉及到一种体外索有效预应 力测试系统。

背景技术

我国现有公路桥梁中，有大量桥梁经过多年的运营后，承载力已不能满足日益增 长交通量的要求，当桥梁结构跨中截面下缘不允许出现拉应力或所受拉应力超限时，往往 需要通过施加预应力进行主动加固，常见的预应力加固措施为体外预应力加固法。

由于体外预应力筋的变形和混凝土的变形不一致，容易造成预应力损失，因此对 在役的体外预应力加固桥梁的有效应力值实施检测对于全面了解桥梁结构性能有重要的 现实意义及工程实用价值。目前，对于斜拉桥、吊桥等索支撑结构体系桥梁的索力检测技术 较为成熟，包括液压测试、锚下传感器测试、静态应变测试、弦振测试、磁通量测试及光纤传 感器等测试方法。但这些测试方法对于多折线、边界条件相对不明确的体外索有效应力的 测试尚不能很好的得到应用。

鉴于以上情况，本实用新型提供一种体外索有效预应力的测试系统，本测试系统 原理明确、操作简便，可在不影响桥梁通行下快速、准确的测量体外索有效预应力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够测试快速、准确并且成本低的体外索有效预 应力测试系统，提高体外索有效预应力测试水平。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案之一是：一种体外索有效预应力测试系 统，包括梁、体外索和位移测量装置，体外索的两端分别设置有锚固端，锚固端固定在梁的 下方，位移测量装置的一端固定在梁的下方，另一端固定在体外索的中点处；体外索的中点 处固定有临时固定装置，临时固定装置下方通过传力杆件连接有配重装置。

本实用新型的技术方案之二是：一种体外索有效预应力测试系统，包括梁、体外 索、限位器和两个位移测量装置，限位器固定在梁的下方，体外索的两端分别设置有锚固 端，锚固端固定在梁的下方，体外索上固定有临时固定装置，临时固定装置位于任一个锚固 端与限位器连线的中点处，临时固定装置下方通过传力杆件连接有配重装置；其中一个位 移测量装置的一端固定在梁的下方、另一端固定在临时固定装置与体外索连接处的体外索 上；另一个位移测量装置的一端固定在梁的下方、另一端固定在限位器与体外索连接处的 体外索上。

本实用新型的技术方案之三是：一种体外索有效预应力测试系统，包括梁、体外 索、两个以上的限位器和三个以上位移测量装置，限位器固定在梁的下方，体外索的两端分 别设置有锚固端，锚固端固定在梁的下方，体外索上固定有临时固定装置，临时固定装置位 于任两个限位器连线的中点处，临时固定装置下方通过传力杆件连接有配重装置；其中一 个位移测量装置的一端固定在梁的下方、另一端固定在临时固定装置与体外索连接处的体 外索上，其余的位移测量装置的一端固定在梁的下方、另一端固定在限位器与体外索连接 处的体外索上。

上述三个技术方案测量时包括以下步骤：

步骤1：对待测试体外索反复施加竖向力消除锚固端等部位的非弹性变形；

步骤2：对体外索逐级施加竖向力，并记录竖向力大小；

步骤3：（位移测量装置）测量不同竖向力下、体外索不同位置的变形大小；

步骤4：建立预应力体外索的静力平衡公式；

步骤5：计算不同竖向力下体外索的有效预应力计算值；

步骤6：以趋于稳定的计算值（通过不断加大竖向力，计算得到体外索有效应力F的 变化幅度小于3%）作为体外索的有效预应力实测值。

步骤1和步骤2所述竖向力的施加方式，可用千斤顶或悬挂配重进行竖向力的施 加。

步骤2所述记录所施加的竖向力大小，可用压力传感器或悬挂标准配重进行。

技术方案一用于测量无限位器时体外索有效应力测试，其步骤4中静力平衡公式 如式（1）：

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式（1）中各符号物理含义如图4所示，T为施加外力的大小；δ为施力点体外索的位 移量；L₁和L₂分别为施力点距离两侧锚固块的距离；F表示的为体外索有效应力。

技术方案二用于单限位器时体外索有效应力测试，其步骤4中静力平衡公式如式 （2）：

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