[发明专利]一种用于既有建筑结构应力检测的装置及其检测方法

说明书

本发明公开了一种用于既有建筑结构应力检测的装置及其检测方法，该检测装置包括：至少一对交叉臂，所述交叉臂上位于两个连接臂交叉处通过转轴转动连接；所述交叉臂的一端具有两个处于同一竖直平面上的两个第一连接端，所述两个第一连接端之间连接振弦式应变计；所述交叉臂的一端的另一端具有两个处于同一竖直平面上的两个第二连接端，两个第二连接端连接在结构测点上位于上、下水平槽之间；两个第二连接端之间的竖向距离为5~10mm。本发明通过交叉臂设计，使得测量所需要的槽深度较小，不损伤结构内部钢筋与核心混凝土部分，有利于大量应用于结构健康监测、建筑物损伤修复、建筑物纠偏等领域。

技术领域

本发明公开了一种用于检测既有建筑结构应力的装置及其检测方法，属于结构检测装置领域。

背景技术

该检测装置通过构造设计，使用浅开槽的方法测量既有建筑竖向构件的轴向压力。使用该装置进行应力检测，开槽深度浅，不损伤结构内部钢筋与核心混凝土部分，基本属于无损检测方法，有利于应用在结构健康监测、建筑物损伤修复、建筑物纠偏等领域。

为了测量既有建筑中构件的工作应力，只需在测点上方与下方切开一定深度的槽，解除测点周围的约束使之产生恢复变形，从而使测点处应力释放。当凹槽达到一定深度时，即可使测点处局部工作应力完全释放，通过释放应变和弹性模量就可计算得到构件的内部应力。上下槽之间的间距越大，使测点处应力完全释放所需要的槽深度就越大。由于应变测量仪尺寸限制，槽间距过大，因此直接使用应变仪测量所需槽深度过大，损伤构件内部钢筋，开槽难度过大。

王柏生等在浙江大学学报上发表的《开槽法测试混凝土工作应力的试验研究》一文中指出，当槽间距为150mm时，理论上开槽深度要达到55mm时应力才能完全得到释放。而在实际工程中，由于切割扰动等影响，开槽深度大于55mm时应力才能完全得到释放。因此所需槽深度远远超过混凝土构件保护层厚度20mm-35mm，损伤结构内部钢筋。

现有专利《一种通过截取砼结构试件检测既有建筑竖向结构荷载的方法》(申请号：2019113805054)公开了一种通过截取砼结构试件检测既有建筑竖向结构荷载的方法。由于混凝土构件保护层厚度小，该方法截取砼试件损伤结构混凝土与钢筋，同时截取构件难度大，损伤大，扰动大，对测量结果影响大，不利于多次应用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明运用应力释放的原理提出一种检测装置，在检测过程中，通过构造设计使得测量所需的槽间距较小，开槽深度较小，不损伤结构内部钢筋，开槽难度较小，测量精准。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于既有建筑结构应力检测的装置，结构应力即为竖向构件的轴向压力，包括：

至少一对交叉臂，所述交叉臂上位于两个连接臂交叉处通过转轴转动连接；

所述交叉臂的一端具有两个处于同一竖直平面上的两个第一连接端，所述两个第一连接端之间连接振弦式应变计；

所述交叉臂的另一端具有两个处于同一竖直平面上的两个第二连接端，两个第二连接端连接在结构测点上位于上、下水平槽之间；

两个第二连接端之间的竖向距离为5～10mm。

所述振弦式应变计长度为15mm～20mm。

所述交叉臂为交叉钢板，所述第一连接端设有用于与振弦式应变计固定连接的第一连接片，所述第一连接片与振弦式应变计之间可拆卸连接。

所述第一连接片与振弦式应变计之间胶粘连接。

所述交叉臂为交叉钢板，所述第二连接端设有用于与结构测点相固定连接的第二连接片，所述第二连接片与结构测点之间可拆卸连接。

所述第二连接片与结构测点之间胶粘连接。