[實用新型]一種索力測量裝置

有效

• 申請號: 201320229156.8
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN203216658U
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 孫文波;周偉堅
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及施工檢測領域，具體涉及一種索力測量裝置。

背景技術

現有技術中測量索力的主要有張拉千斤頂測量法；壓力傳感器測量法；頻率振動測量法；電磁測量法；

張拉千斤頂測量法，由于壓力表本身具有指針偏轉過快，易偏位，高壓時指針抖動劇烈，讀數時存在人為的隨機誤差等特點，因此，它不可用于建筑結構成形后的索力的動態測量，也不適用于長期在線索力測量。所測索力只代表張拉端的索力。

壓力傳感器測量法；

缺點：1.費用太高；2.只能測量索頭的張力；3.傳感器的耐久性還未在實際的工程中得到驗證；4.適用范圍小，其必須安裝在錨具與索孔墊板之間，對于已經建成的斜拉橋這種安裝方式不方便；5.由于壓力傳感器尺寸較大，會對建筑外觀產生較大的影響。

頻率振動測量法

振動頻率法的缺點：

1、鋼纜索在張緊狀態下其自由振動方程的解要受纜索的垂度、斜度和邊界條件等多因素影響。同時，利用頻譜圖自動求解鋼纜索的第n階自振頻率或相鄰兩階的頻率差Δf也比較困難。因此，頻率法測量索力的結果與拾振器的安裝位置，鋼索是否起振，被測鋼索的跨度、垂度、斜度及邊界條件等多種因素有關，信號處理也相對復雜，不能實現全天候的監測。

2、當結構相鄰兩階的振動頻率十分相近時，利用頻率振動法測量索力將十分困難。因此，頻率振動法只適用于簡單索系（單索）結構，對于復雜索系（群索）結構，其測量結果的存在較大的誤差。

3、頻率振動法只適用于張拉完畢以后的拉索索力測量，而在張拉過程中，將無法測量拉索的索力。因此，被動索施工過程的索力測量將無法測量。

電磁測量法，該方法受溫度作用影響明顯，必須對溫度作用進行校正。電磁傳感器必須套在拉索的外面，而且拉索的直徑種類多，因此，不同的直徑的拉索需有相對應的電磁傳感器。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的問題，本實用新型提供一種索力測量裝置，本實用新型基于銷軸材質均勻，且在受力狀態下完全線彈性的特點，通過測量連接節點的銷軸在索力的作用下發生的微小變形，再依據索力和變形的線性關系，精確確定拉索的索力。

本實用新型采用如下技術方案：

一種索力測量方法，包括如下步驟：

（1）根據銷軸直徑，在銷軸上開有一軸向通孔，在耳板設置限位裝置與銷軸連接；

（2）在銷軸的軸向通孔兩側安裝光學測量系統的發射端和接收端；

（3）對測量時的現場溫度進行測定；

（4）當索體未張拉時，銷軸未變形時，記錄所述接收端接收光幕寬度值；

（5）當索體進行張拉時，銷軸變形后，記錄所述接收端接收光幕寬度值，并確定（4）和（5）所述接收端接收光幕寬度的差值；

（6）多次重復（4）和（5），得到多個在不同拉力時光幕寬度的差值；

（7）根據不同拉力時光幕寬度的差值與拉力的線性關系，確定拉力和光幕寬度的差值之間的比例系數K。

實際現場測量中，重復前5個步驟得到光幕寬度的差值，根據拉力和光幕寬度的差值之間的比例系數K，得到索力值。

一種索力測量裝置，包括銷軸、耳板，所述銷軸的軸向中軸線上開有一軸向通孔，在軸向通孔兩端對稱放置光學測量系統的發射端和接收端，所述光學測量系統的測量平面與銷軸軸向軸線及荷載作用方向共面，所述耳板設置限位裝置與銷軸連接。

所述軸向通孔的直徑為10mm以上，且軸向通孔面積占銷軸面積≤12%，且軸向通孔的銷軸截面慣性矩與未設軸向通孔的銷軸截面慣性矩的比值≥97.5%。

所述光學測量系統的分辨率≤0.01mm。

所述光學測量系統包括激光發射端和激光接收端。

所述限位裝置包括兩個限位小槽。

在實際現場施工測量中，采用上述裝置，然后得到光幕寬度的差值，再根據拉力和光幕寬度差值之間的比例系數K，結合現場儀器溫度修正，得到索力值。

本實用新型的有益效果：

（1）儀器小型化；所用的測量儀器小型化，方便攜帶和安裝，而且不會對建筑造型和外觀有影響，可以適用于室內外裸露環境的長期監測；

（2）無損檢測技術；本實用新型只需對銷軸本身進行開孔處理，對整體結構本身不會產生任何的影響；