[發(fā)明專利]用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN104483260A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧朗妮;趙思敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 高玉濱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料性能試驗領(lǐng)域，具體涉及用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前在城市化建設(shè)進程中，有大量亟需加固的建筑物。很多因素導致建筑物的老齡化加速，使其失去了原有的適用性。對于鋼結(jié)構(gòu)而言，腐蝕、缺乏有效的維護及局部的疲勞敏感是影響性能的最主要因素。除此之外，環(huán)境惡化、結(jié)構(gòu)構(gòu)件老齡化、設(shè)計或者施工時缺乏足夠的細節(jié)設(shè)計、使用不合格的材料等都會在不同程度上影響其適用性。因此，為了解決以上問題，我們亟需尋求一種合理并且有效的措施對這些已修建完成但仍需繼續(xù)承受更大的荷載或者根據(jù)新的規(guī)范規(guī)程需要加固的建筑物進行健康監(jiān)測，在構(gòu)件發(fā)生破壞前知道其結(jié)構(gòu)損傷的位置和損傷程度，評定結(jié)構(gòu)目前的安全狀態(tài)，以便可以更好地控制損傷的發(fā)展并修復。

采用預應(yīng)力CFRP加固的結(jié)構(gòu)，CFRP往往成為被加固結(jié)構(gòu)的“生命線”，對采用預應(yīng)力碳纖維板加固的鋼結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)進行評估，需要針對預應(yīng)力碳纖維板加固的鋼結(jié)構(gòu)的實際受力特點，全面建立起相對應(yīng)的評估指標體系，目前，針對加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的模擬評估實驗所采用實驗結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，不能滿足加固后鋼板的安全性能實驗評估要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)，該該結(jié)構(gòu)能夠準確的模擬現(xiàn)實加固鋼結(jié)構(gòu)的安全性能評估狀態(tài)，且便于制作。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn)：

用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)，主要包括鋼結(jié)構(gòu)本體，鋼結(jié)構(gòu)本體通過第一簡支座支撐，所述鋼結(jié)構(gòu)本體的底部通過設(shè)置有碳纖維板，碳纖維板的兩側(cè)設(shè)置有限位塊，鋼結(jié)構(gòu)本體的上表面設(shè)置有用于施加壓力的分配梁，分配梁通過第二簡支座與鋼結(jié)構(gòu)本體連接，在鋼結(jié)構(gòu)本體上表面分配梁的兩側(cè)設(shè)置有位移計，在鋼結(jié)構(gòu)本體的上表面及下表面上粘接有光柵光纖傳感器，在鋼結(jié)構(gòu)本體的上翼緣、下翼緣及腹板上粘接有電阻應(yīng)變片。

進一步的，所述光柵光纖傳感器為通信用單模光纖，光柵的寫入方式為紫外側(cè)，中心波長為1560nm，接頭使用FC/APC跳線頭。

進一步的，所述碳纖維板通過粘接劑粘接在鋼結(jié)構(gòu)本體的下表面上。

本發(fā)明用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)，在選取的樣品鋼架結(jié)構(gòu)本體上設(shè)置有碳纖維板、光柵光纖傳感器、電阻應(yīng)變片、位移計及分配梁，同時確定了上述結(jié)構(gòu)的位置，能夠準確的模擬現(xiàn)實加固鋼結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制作，且滿足實驗要求。

附圖內(nèi)容

圖1是本發(fā)明用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的右視圖。

圖中：1-鋼結(jié)構(gòu)本體；2-分配梁；3-第二簡支座；4-光柵光纖傳感器；5-碳纖維板；6-限位塊；7-第一簡支座；8-位移計；9-電阻應(yīng)變片。

具體實施方式

本發(fā)明實施例所述的用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)，主要包括鋼結(jié)構(gòu)本體1，鋼結(jié)構(gòu)本體2通過第一簡支座7支撐，鋼結(jié)構(gòu)本體1的底部通過設(shè)置有碳纖維板5，碳纖維板5的兩側(cè)設(shè)置有限位塊6，鋼結(jié)構(gòu)本體1的上表面設(shè)置有用于施加壓力的分配梁2，分配梁2通過第二簡支座3與鋼結(jié)構(gòu)本體1連接，在鋼結(jié)構(gòu)本體1上表面分配梁2的兩側(cè)設(shè)置有位移計8，在鋼結(jié)構(gòu)本體1的上表面及下表面上粘接有光柵光纖傳感器4，在鋼結(jié)構(gòu)本體1的上翼緣、下翼緣及腹板上粘接有電阻應(yīng)變片9。

光柵光纖傳感器4為通信用單模光纖，光柵的寫入方式為紫外側(cè)，中心波長為1560nm，接頭使用FC/APC跳線頭。

碳纖維板5通過粘接劑粘接在鋼結(jié)構(gòu)本體1的下表面上。

光柵光纖傳感器用于量測鋼結(jié)構(gòu)本體的跨中截面處上翼緣的應(yīng)變值；碳纖維板的底部跨中處的應(yīng)變值。

電阻應(yīng)變片用于量測寫入光柵處的碳纖維板底部的應(yīng)變；寫入光柵處的試驗鋼梁上翼緣的應(yīng)變；試驗鋼梁純彎段上下翼緣的應(yīng)變；碳纖維板沿試驗鋼梁縱向的應(yīng)變；碳纖維板產(chǎn)生的預應(yīng)力損失。

位移計用于量測跨中的撓度；支座的沉降。

本發(fā)明用于評估加固后的鋼結(jié)構(gòu)安全性能的實驗結(jié)構(gòu)，在選取的樣品鋼架結(jié)構(gòu)本體上設(shè)置有碳纖維板、光柵光纖傳感器、電阻應(yīng)變片、位移計及分配梁，同時確定了上述結(jié)構(gòu)的位置，能夠準確的模擬現(xiàn)實加固鋼結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)，同時本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，便于制作，且滿足實驗要求。

最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行調(diào)節(jié)，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。