[发明专利]一种全天候索力测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种全天候索力测量装置，其特征在于，包括弹性杆、大量程表面应变计、折角耳板、销轴和索头杯口；所述拉索与索头杯口连接，索头杯口与折角耳板连接；折角耳板由沿拉索中心轴线对称设置的一对耳板弯折段和竖直段连接组成；折角耳板的两耳板竖直段通过销轴连接；折角耳板的耳板弯折段与水平方向形成夹角α，在折角耳板的弯折处设置弹性杆，弹性杆上设有大量程表面应变计；折角耳板的耳板弯折段与水平方向形成夹角α取值为45°～75°。

2.根据权利要求1所述的全天候索力测量装置，其特点在于：所述的大量程表面应变计为DP‐4000光纤光栅大量程表面应变计。

3.根据权利要求1所述的全天候索力测量装置，其特征在于：所述大量程表面应变计设置在弹性杆的中心点下表面或上表面。

4.根据权利要求1所述的全天候索力测量装置，其特征在于：所述弹性杆的材质为钢材。

5.根据权利要求1所述的全天候索力测量装置，其特征在于：所述折角耳板的耳板弯折段与水平方向形成夹角α取值为60°～70°。

6.根据权利要求1所述的全天候索力测量装置，其特点在于：所述折角耳板的材质为钢材。

7.应用权利要求1‐6任一项所述装置的全天候索力测量方法，其特征在于拉索总索力F_总通过公式(7)计算所得：

其中，ε为弹性杆轴向应变，由大量程表面应变计测得；E为弹性杆钢材弹性模量，I₍₁₎为耳板弯折段惯性矩，A₍₁₎为耳板弯折段截面积，α为耳板弯折段与水平方向的夹角，k为弹性杆等效弹簧刚度，A₍₂₎为弹性杆截面积，L为耳板竖直段间的距离，h为耳板弯折段竖向投影长度，X₁为弹性杆轴向压力，p为由索力F引起在单片耳板上的轴力，δ₁₁为耳板弯折段与弹性杆连接的A点在弹性杆轴向压力X₁作用下在水平方向上的位移，Δ_1p为耳板弯折段与弹性杆连接的A点在轴力P作用下沿水平方向上的位移,I为耳板截面惯性矩。

8.根据权利要求7所述的全天候索力测量方法，其特征在于，在根据公式(7)得到稳定的弹性杆应变ε和拉索索力F之间的试验关系曲线后，再对公式(7)所得理论曲线进行校核和标定。