[發明專利]一種測量鋼索長期蠕變的裝置和方法

有效

• 申請號: 202010110212.0
• 申請日: 2020-02-23
• 公開（公告）號: CN111366457B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 袁行飛;楊柳;馬爍;張威加;鄧滿宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明提供了一種能夠測量鋼索長期蠕變的裝置和方法，包括用以對蠕變試件進行標記及位移測量的測量裝置；用以固定用的輔助裝置；所述測量裝置包括兩個標記結構以及兩個機械式千分表或百分表，標記結構具有與鋼索連接的結構，所述標記結構設置有能對準鋼索上的標記位的部位以及與機械式千分表或百分表對應的測量工作部位；所述輔助裝置設置有所述機械式千分表或百分表的固定裝置，使得所述機械式千分表或百分表能夠穩定地處在測量位置測量測量工作部位的位移。本發明可以用于對鋼索進行持續數年到十幾年的長期蠕變測量，也可以用于已建成結構鋼索蠕變的監測。

技術領域

本發明涉及一種可用于長期測量鋼索蠕變的裝置和方法，主要適用于鋼絲、鋼絲束、鋼絲繩、鋼絞線等類型的鋼索，屬于索材性能測試技術領域。

背景技術

鋼索被廣泛應用于索桿結構建筑體系、道路橋梁、機械結構等領域，其中索桿結構多用于體育場館、交通建筑、會展中心等大型公共建筑，其結構重要性不言而喻。道路橋梁也是關乎公眾生命財產安全的重要結構，機械結構對穩定性和安全性也有很高要求。因此，確定鋼索的性能，以保證使用鋼索的結構的安全性和適用性具有重要的社會意義和時代意義。

然而，在結構的使用年限內不可避免地存在由于材料蠕變引起的應力松弛。已有的拉索蠕變試驗結果表明：雖然張拉預應力最初可將索截面繃緊,并獲得均勻的彈性應變,但在使用荷載下所有索仍會產生蠕變。鋼索蠕變引起的索長度變化和應力的減小都會對結構的安全性和適用性產生影響，因此，明確鋼索隨時間變化的蠕變伸長規律、監測已建成結構的鋼索蠕變伸長量具有十分重要的意義。

現有的蠕變測量裝置和試驗機可以用于某些特定條件下的蠕變測量，但不適用于長時間的蠕變測量或者已建成結構的蠕變監測。申請號為CN201920183606.1的實用新型專利“鋼絞線松弛試驗機”專利文獻代表了目前市面上較為廣泛的鋼索松弛試驗機原理，該種試驗機對試件長度有較大限制，且一般持續測量時間小于1000小時，不適用于測量鋼索長時間的蠕變，也無法用于已建成結構中鋼索的蠕變監測。申請號為CN200510108349.8的發明專利申請“一種數據自動采集拉伸蠕變測試裝置和方法”需將試件放入加熱元件，不適用于已建成結構的監測；且需使用溫度控制儀維持恒溫，使用位移傳感器和計算機記錄數據，因此也難以用于持續數年以上的長期蠕變測量。

發明內容

為了滿足測量鋼索長期蠕變量和監測已建成結構鋼索蠕變量的要求，本發明提出了一種可以廣泛便捷地進行相對較準確的能夠測量鋼索長期蠕變的裝置和方法，核心在于在受力鋼索測量段兩端分別固定一標記結構，標記結構能夠與鋼索上的標記位對準并具有與機械式千分表或百分表對應的測量工作部位，然后使用兩個機械式千分表或百分表測量測量工作部位的沿鋼索長度方向的位移。表身可以使用磁性表座固定于一穩定的結構上，以便根據情況靈活選取測量長度。由于使用機械式量表，可進行幾年甚至十幾年的長期測量，讀數后根據兩表位移之差即可得到此段鋼索的蠕變伸長量，再由測量段長度計算便可得到鋼索的蠕變應變，根據需求多次讀數測量可得到鋼索的蠕變應變時間曲線，進而歸納得出鋼索的蠕變性能和規律。

根據本發明的的第一個方面，本發明采用以下技術方案：

一種測量鋼索長期蠕變的裝置，其特征在于包括用以對蠕變試件進行標記及位移測量的測量裝置；用以固定用的輔助裝置；

所述測量裝置包括兩個標記結構以及兩個機械式千分表或百分表，標記結構具有與鋼索連接的結構，所述標記結構設置有能對準鋼索上的標記位的部位以及與機械式千分表或百分表對應的測量工作部位；

所述輔助裝置設置有所述機械式千分表或百分表的固定裝置，使得所述機械式千分表或百分表能夠穩定地處在測量位置以測量工作部位的位移。

進一步地，所述標記結構采用套筒，所述套筒設置有套筒水平頂板，用于對準鋼索上的標記位以及作為與機械式千分表或百分表對應的測量工作部位，所述套筒的筒部位可夾緊的部位，作為與鋼索連接的結構。