[发明专利]一种混凝土结构温度梯度精密测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土性能测试领域，具体涉及一种混凝土结构温度梯度精密测试装置及其测试方法，旨在分析温度应力对混凝土桥梁使用寿命造成的影响。

背景技术

长期处于自然环境中的混凝土桥梁结构，无时无刻不在受到太阳辐射和环境温度变化的作用，而混凝土的导热性能差，在混凝土结构当中将产生较大的温度梯度[1]。混凝土结构中不均匀的温度分布将会引起温度应力，这种温度应力有时甚至超过了混凝土的抗拉极限应力，致使混凝土结构有裂缝产生，严重影响了混凝土结构的受力性能和耐久性能，因此混凝土桥梁温度效应引起的开裂不可忽视[2]。

通过研究桥梁结构温度场的分布，我们能够分析出混凝土桥梁结构的温度效应。目前混凝土桥梁中关于此类实验，多采用温度传感器这一装置来测量结构内某一点的温度，通过多点测量从而得到混凝土结构温度场的分布情况，通常的做法是在施工过程中，预先在钢筋上固定各温度传感器之间的相对位置，然后再将钢筋固定在预定的位置上，最后浇筑混凝土体[3-4]。在一般情况下，温度传感器布测间距多采用10cm，在温度重点采集位置，间距可控制到3cm左右[5]。但由于实际施工条件、施工设备、人为因素等原因，施工现场埋置的传感器间距很难精确控制，实际的布测间距与温度梯度测点间距的误差较大，并且在混凝土结构上温度的传播往往发生在靠近结构物外边缘的区域。以上原因都导致最后测得的数据不够精确，不能满足理论分析的需求，所得到的温度曲线不足以反应混凝土内部的温度场分布情况。

因此要想通过实测数据分析得到温度场曲线，需要更加精密的控制温度梯度测点的间距，谨慎的控制温度传感器之间的距离。而施工现场条件往往不利于精确控制传感器的布置，本发明即要提出一种解决目前混凝土结构温度场观测不够精确的方案，使得混凝土结构在施工期间温度传感器能够精确布置，为后期观测温度场分布提供可靠基础。

[1]GB 50010—2010.混凝土结构设计规范；

[2]肖建庄.基于气象参数的混凝土结构日照温度作用分析[J].土木工程学报,2010,43(4):30-36；

[3]董国泽.斜拉桥塔柱温度场测试分析[J].广州建筑,2006,2:32-36；

[4]任翔.混凝土桥塔温度场和空间应力场分析[J].郑州大学学报,2011,32(2):62-65；

[5]陶翀.混凝土箱梁温度场实测研究及概率统计分析[D].浙江大学,2014。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种混凝土结构温度梯度精密测试装置及其测试方法，该测试装置与测试方法的操作简便，利用三角形的边长关系布置温度传感器，测点位置能够精确控制，布测间距小，并且不易受人为因素干扰。

为了实现上述目的，本发明测试装置采用的技术方案为：包括固定杆以及通过组合齿轮与固定杆呈夹角连接的转动杆，组合齿轮包括与转动杆端部进行固定的从动齿轮以及活动安装在固定杆上能带动从动齿轮转动的主动齿轮，从动齿轮的上表面固定有指针，固定杆的端部安装有延伸至从动齿轮的外周，用于配合指针显示转动杆与固定杆夹角度数的刻度盘；所述的转动杆上安装有若干个温度传感器，温度传感器通过导线连接传感器机箱。

所述的刻度盘为半圆形，刻度盘的直径边与固定杆垂直，所述的指针与转动杆相垂直，且指针安装于从动齿轮的上表面圆心。

所述的刻度盘与固定杆通过暗槽可拆卸式连接。

所述的主动齿轮上设置有用于带动其转动的转臂。

所述的固定杆上安装有能够卡入主动齿轮的齿槽用于限定已调整位置的定位销。