[發明專利]一種用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量裝置及測量方法

在審

• 申請號: 201810708679.8
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108917551A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 楊志堅;雷岳強;韓嘉明;李幗昌;胡嘉飛
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G01B5/20
• 分類號: G01B5/20
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

本發明公開了一種用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量裝置及測量方法，包括測量裝置主體，測量裝置主體設置有一對，且一對曲率測量裝置主體對稱分布于高強混凝土管樁的上下兩側，測量裝置主體內設置有第一連接板、第二連接板和位移計，第一連接板和第二連接板均通過螺栓安裝于高強混凝土管樁上，且第一連接板和第二連接板通過位移計連接。本發明中，將測量管樁拉壓變形的位移傳感器固定在管樁的拉壓側，加載時，可連續采集兩個固定點之間的位移，最終可計算得到管樁曲率。與傳統的傾角儀相比，具有連續采集的功能，且精度較高。第一連接件和第二連接件通過螺栓固定在管樁上，避免其移動造成誤差。

技術領域

本發明涉及一種曲率測量裝置，特別涉及一種用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量裝置及測量方法，屬于工程結構試驗測量技術領域。

背景技術

在研究預應力高強度混凝土管樁的抗震性能試驗中，延性特性通常是一個很重要的設計指標。利用延性特性設計抗震結構時，就需要確定衡量延性的定量化設計指標。歸納可知反映延性常用的變量有：材料的韌性、截面的曲率延性系數、構件或結構的位移延性系數、塑性鉸轉動能力等。對靜力延性來說，其中最常用的是曲率延性系數(也稱為曲率延性比)和位移延性系數。曲率延性系數通常用于反映延性構件臨時界面的相對延性。為方便起見，通常也把曲率延性系數簡稱為曲率延性。通過試驗繪制的彎矩-曲率關系曲線，分析預應力高強混凝土管樁的受彎承載力以及延性，再以此得到一定截面寬度管樁的受彎強度增強系數和曲率延性系數、極限曲率關系設計圖表。因此，在預應力高強混凝土管樁研究和應用日益成熟的背景下，其曲率測量實現優化的要求更是迫在眉睫。

目前，人們對于預應力高強混凝土管樁在彎曲荷載作用下的曲率測量展開研究，并采用多種理論設計了很多方法以及裝置。現階段下，其測量技術主要采用曲率轉角測量的方法。曲率轉角測量通常通過對關鍵截面處的轉角的測量結果計算得到。其中，轉角的測量可采用傾角儀測量得到。

該曲率轉角測量方法用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量時，存在以下技術問題：

轉角測量使用傾角儀，但是由于傾角儀的精度較低，需要靠人工讀取，并且無法連續采集數據，這將導致試驗的結果不夠精確。

當對試件進行低周往復荷載試驗時，由于加載的時間較長，讀取數據非常地困難，讀取的數據也有限，得不到試驗構件的轉角滯回曲線，最終無法繪制出管樁截面曲率滯回曲線。

試驗中所用的傾角儀通過膠體與管樁連接，試驗過程中試件發生變形產生裂縫會影響其連接性能，所以其牢固性和可靠度存在問題。

另外，為了解決傾角儀測量數據不連續的問題，有專門的數據連續采集裝置，但是其成本較高，且不能與現有的測量裝置兼容，導致其無法在測量預應力高強混凝土管樁曲率的試驗中應用。因此，這些曲率測量方法及裝置并不能足夠準確、高效、經濟地應用于試驗當中來測得管樁曲率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服目前曲率轉角測量方法的不足的缺陷，提供一種用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量裝置及測量方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供了一種用于預應力高強混凝土管樁的曲率測量裝置及測量方法，包括測量裝置主體，所述測量裝置主體設置有一對，且一對所述曲率測量裝置主體對稱分布于高強混凝土管樁的上下兩側，所述測量裝置主體內設置有第一連接板、第二連接板和位移計，所述第一連接板和第二連接板均通過螺栓安裝于高強混凝土管樁上，且所述第一連接板和第二連接板通過位移計連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述位移計與第一連接件固定連接，所述位移計一端通過導線與采集板連接，所述位移計的測桿與第二連接件接觸連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述第一連接件由一塊薄方鋼、兩側開稍大于螺栓直徑寬度的條形孔洞組成，所述螺栓穿過條形孔洞與高強混凝土管樁固定連接。