[發(fā)明專利]一種拉索全壽命期索力測試裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010196843.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111337177A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李闖;伍波;嚴(yán)琨;姚建軍;張恒
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶萬橋交通科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01L5/101
• 分類號: G01L5/101
• 代理公司: 重慶鼎慧峰合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50236
• 代理人: 朱浩

本發(fā)明公開了一種拉索全壽命期索力測試裝置，包括若干鋼絲組成的拉索，在所述鋼絲中包括有表面絕緣處理的測試鋼絲；兩所述測試鋼絲的位于拉索一端的端部接通，兩所述測試鋼絲的另一端與測試裝置電性連接形成測試回路；所述測試裝置通過測試回路中的測試鋼絲的電阻值變化獲得拉索的索力。使用上述一種拉索全壽命索力測試裝置，利用拉索本身作為測量電阻，能夠測試出拉索的索力，并且絕緣處理的鋼絲能夠達(dá)到全壽命期都測試的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拉索全壽命期索力測試裝置。

背景技術(shù)

拉索是斜拉橋的重要承力構(gòu)件，拉索的索力異常能有效表征結(jié)構(gòu)的受力狀況的異常，對全橋索力的實時監(jiān)測，作為橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的重要組成部分，對保證橋梁結(jié)構(gòu)整體受力安全和耐久性方面具有重要的作用，因此需要對拉索的全壽命期進行索力測試，以對拉索的施工和養(yǎng)護提供依據(jù)。

目前拉索索力測試方法有直接法和間接法，直接法包括光纖光柵傳感器應(yīng)變法、電阻應(yīng)變片應(yīng)變法等，間接法包括振動頻率法、磁通量法等，這兩種方式均存在著各自的缺點。直接法的缺點是不易安裝且無法保證其存活率，間接法的缺點是其測量值要進行換算且需要進行索力標(biāo)定。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種拉索全壽命期索力測試裝置，能夠在拉索全壽命期內(nèi)進行索力測試，并且方便安裝，測試準(zhǔn)確。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種拉索全壽命期索力測試裝置，包括若干鋼絲組成的拉索，在所述鋼絲中包括有表面絕緣處理的測試鋼絲；兩所述測試鋼絲的位于拉索一端的端部接通，兩所述測試鋼絲的另一端與測試裝置電性連接形成測試回路；所述測試裝置通過測試回路中的測試鋼絲的電阻值變化獲得拉索的索力。

鋼絲連接形成測試回路后，拉索拉索從無應(yīng)力狀態(tài)開始，經(jīng)過工作和拆除的全過程，均可通過測試裝置測試鋼絲的電阻變化，從而測試得知拉索的伸長量和索力的大小。

上述一種拉索全壽命期索力測試裝置的有益效果是：利用絕緣處理后的鋼絲本身作為測量電阻，通過測試鋼絲即可測得拉索的伸長量，并且這種方式安裝方便，無需額外安裝傳感器，全壽命期內(nèi)都能夠測試索力。

進一步地，所述拉索的索力計算公式為：T_cable＝nEAε_x，

其中，T_cable為拉索軸力，n為拉索內(nèi)鋼絲的數(shù)量，E為鋼絲的彈性模量，A為單根鋼絲的截面面積，ε_x為拉索的軸向應(yīng)變。

進一步地，所述測試鋼絲設(shè)置有2j根，j為自然數(shù)，2j根所述測試鋼絲形成j個測試回路。

進一步地，所述測試裝置包括數(shù)據(jù)采集裝置和分析計算裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置設(shè)置在拉索的端部并與所述測試鋼絲的端部電性連接，所述分析計算裝置與數(shù)據(jù)采集裝置通訊連接。

進一步地，所述分析計算裝置與數(shù)據(jù)采集裝置通過無線通訊連接。

進一步地，還包括太陽能供電裝置，所述太陽能供電裝置與數(shù)據(jù)采集裝置電連接。

進一步地，所述鋼絲的長度為L，所述鋼絲的電阻率為ρ，所述鋼絲的截面面積為A，所述鋼絲的原始電阻為R，且

進一步地，所述拉索的軸向應(yīng)變?yōu)棣?Sub>x，所述拉索的鋼絲工作時的長度變化量為dL，所述拉索的軸向應(yīng)變的計算方式為

進一步地，所述拉索的徑向應(yīng)變?yōu)棣?Sub>y，所述拉索的鋼絲的直徑為D，所述拉索的鋼絲工作時的直徑變化量為dD，所述拉索的徑向應(yīng)變的計算方式為

進一步地，所述拉索的徑向應(yīng)變和軸向應(yīng)變的關(guān)系為ε_y＝-uε_x，所述u為泊松比。