[发明专利]预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置

说明书

本发明的预应力筋的疲劳‑应力松弛测试装置包括：左锚具、左侧板、支撑杆、右侧板和右锚具，左侧板和右侧板分别被固定在至少三根支撑杆的两端，待测筋穿过左侧板和右侧板，其两端分别通过左锚具和右锚具固定在左侧板和右侧板上，它还包括：至少一个加载支架和千斤顶，加载支架包括：拉杆、上拉板、中间板、挡块和下拉板，至少三根拉杆的一端固定在下拉板上，三根拉杆的另一端穿过中间板固定在上拉板上，中间板固定在其中二根支撑杆上，千斤顶放置在中间板上，其上端顶住上拉板，下拉板放置在待测筋的下方，在下拉板上装有两块挡块，待测筋被卡在两块挡块和下拉板之间，本发明实现了考虑服役荷载作用下的预应力筋松弛测试。

技术领域

本申请涉及了预应力筋材料测试技术领域，具体而言，涉及预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置。

背景技术

预应力筋包含预应力钢丝、钢绞线和钢筋等类型，由于长期高应力的作用，随着时间发展出现应力松弛现象，即在外环境恒定状态下，总应变保持不变，而应力随时间的延长逐渐降低的现象。而在服役阶段，受外部荷载作用，这种应力松弛的现象与疲劳荷载耦合作用，存在加速放大的情况，对结构的长期性能影响不容忽视。结构在设计时，一般需要考虑预应力松弛导致的应力损失，从而预测长期性能。不考虑服役荷载对预应力筋的松弛加速作用，会导致损失分析低估，造成结构设计偏不安全的后果。因此，对预应力筋材料进行疲劳荷载作用下的应力松弛分析，对于设计阶段准确考虑应力松弛损失，预测结构长期性能，是必不可少的。

在相关技术中，预应力筋的松弛测试中或不考虑服役期荷载的作用，或者，采用轴向拉伸的方式进行疲劳加载。仅施加预应力而不考虑服役荷载的测试只考虑时间的单一变量，测试结果不准确。轴向疲劳拉伸的试验，通过轴向作用模拟服役荷载，这与服役实际状态不符合，测试结果不准确，且轴向疲劳拉伸试验机一般造价昂贵，单台疲劳试验机价格达数十万元。此外，由于疲劳试验机的应力松弛试验周期较长(120h～1000h)，受价格限制，试验室难以实现多台仪器同时测试，单台仪器进行多工况的疲劳应力松弛测试耗费大量的时间精力，且在等待过程中，钢筋材料因环境问题产生的性能变化难以考量，无法消除储存等待期间钢筋等材料的锈蚀或其他因素对松弛性能的影响。

发明内容

本申请的发明目的是解决在预应力筋服役荷载作用下预应力筋应力松弛测试方面的缺失和不足，而提出了一种模拟实际服役状态下的预应力筋疲劳-应力松弛测试装置，以解决在预应力筋应力松弛测试中对实际服役状态及服役荷载作用考虑缺失或不足的问题，以小成本实现预应力筋服役状态松弛性能的试验研究，推动相关研究的发展，减少因松弛损失分析不足导致的结构性能分析偏不安全的情况。

为了完成本申请的发明目的，本申请采用以下技术方案：

本发明的一种预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置，它包括：左锚具、左侧板、支撑杆、右侧板和右锚具，左侧板和右侧板分别被固定在至少三根支撑杆的两端，待测筋穿过左侧板和右侧板，其两端分别通过左锚具和右锚具固定在左侧板和右侧板上，其中：它还包括：至少一个加载支架和千斤顶，加载支架包括：拉杆、上拉板、中间板、挡块和下拉板，至少三根拉杆的一端固定在下拉板上，三根拉杆的另一端穿过中间板固定在上拉板上，中间板固定在其中二根支撑杆上，千斤顶放置在中间板上，其上端顶住上拉板，下拉板放置在待测筋的下方，在下拉板上装有两块挡块，待测筋被卡在两块挡块和下拉板之间。

本发明的一种预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置，其中：它还包括：数据采集仪、力传感器和应力传感器，在左锚具与左侧板之间和右锚具与右侧板之间分别装有应力传感器，在千斤顶的上端与上拉板之间装有力传感器，力传感器和应力传感器分别通过导线与数据采集仪相连。

本发明的一种预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置，其中：所述支撑杆的两端分别均匀地固定在左侧板和右侧板的周边上。

本发明的一种预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置，其中：所述中间板固定在待测筋上方的支撑杆上。

本发明的一种预应力筋的疲劳-应力松弛测试装置，其中：所述中间板通过紧固件固定在支撑杆上。