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专利名称：基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量拉索内力的装置，特别是涉及一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置。
背景技术：
预应力钢结构的发展已有近60年的时间，建筑结构工程师在传统钢结构中引入预应力以达到提高结构刚度和承载力、减少结构材料用量、增加结构的安全储备。拉索作为大多数预应力钢结构中的核心构件，其内力将伴随整个结构的施工过程发生变化，索力在施工过程中的控制也将影响结构的工作性能，同时拉索在工作过程中也会发生松弛和损失，从而对结构的安全性能产生不利影响，因此对预应力钢结构中的拉索内力进行监测控制就显得尤为重要。
长期以来，如何精确地测试索力一直困扰着工程师，人们在工程实践中也总结发现了一系列测试索力的方法，这些方法包括千斤顶压力表测定法、压力传感器测定法、磁通量测定法和频率测定法等。其中千斤顶压力表测定法只能测定张拉过程中索的内力，一旦施工完成千斤顶退出工作则无法测量工作阶段索的内力变化。采用传感器测定索力时一般均采用在索上串联一个穿心式的压力传感器，当结构中拉索的监测点较多时，所需传感器数量较多，价格非常昂贵；另一方面传感器的自重较大，且输出的结果存在漂移，在实际工程及试验研究中应用并不广泛。磁通量测定法利用电磁传感器，利用拉索磁导率随内力发生变化的原理测定，但是此种方法在国内的应用并不广泛，究之原因主要是因为其精度还是不能达到理想效果且其价格也不匪。频率测定法主要根据索的自振频率与索的内力相关的原理测定，但在由索的频率计算索的内力时需要确定索端约束条件，而对于一般的预应力钢结构，索段较短，无法准确确定索端约束条件，误差较大。此种方法较多地应用于桥梁中长段索的内力测量中，计算时假定索端为铰接。因此，目前大量的预应力钢结构工程中迫切需要一种既经济又能保证一定测量精度的索力测试方法。

发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，该装置既经济又能保证一定的测量精度。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，包括连接拉索的两套单孔夹片锚具，所述两套单孔夹片锚具的轴线与拉索轴线重合；每套所述单孔夹片锚具均包括单孔夹片及套装在其上的锚环，所述两套单孔夹片锚具的所述锚环大口相对，在所述两套单孔夹片锚具之间设有至少两块钢板，所述钢板的两端分别与所述两套单孔夹片锚具的所述锚环的外圆周面焊接；所有所述钢板沿所述锚环的周向均匀布置；在所述钢板的中心位置处粘贴有沿拉索轴线方向设置的应变片。所述钢板厚度d不大于10mm。
两套单孔夹片锚具之间的距离L2不小于100mm。本发明具有的优点和积极效果是I)传力路径清晰可靠，且在钢板保证足够长度后，钢板中间位置截面上均匀受力，保证了由应变计算拉索内力的准确性；2)该装置仅利用锚具与钢板即可焊接制成，其制作成本低，适用于多点监测索力；3)使用该装置测定拉索的内力时，可将拉索分段运输到现�。傧殖×樱洳僮骷虻�、施工方便。


图I为本发明使用两块钢板的结构示意图；图2为图I的A-A剖视图； 图3为本发明使用四块钢板的结构示意图；图4为图3的A-A剖视图；图5为本发明应用的示意图。图中1、钢板，2、锚环，3、夹片，4、焊缝，5、应变片，6、拉索。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图I 图5，一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，包括连接拉索的两套单孔夹片锚具，两套单孔夹片锚具的轴线与拉索6的轴线重合；每套单孔夹片锚具均包括单孔夹片3及套装在其上的锚环2，两套单孔夹片锚具的锚环2大口相对，在两套单孔夹片锚具之间设有至少两块钢板I，钢板I的两端分别与两套单孔夹片锚具的锚环2的外圆周面焊接；所有钢板I沿锚环2的周向均匀布置；在钢板I的中心位置处粘贴有沿拉索6轴线方向设置的应变片5。制作本装置时，首先根据工程中所使用的钢绞线的公称直径规格选取由夹片3和锚环2组装而成的锚具；其中锚环2 —般为40Cr热处理合金钢，因此本装置两侧所需的钢板I的材质最好为与锚环2相同的40Cr钢，但若取材不便也可使用常用建筑钢材如Q235、Q345等，并采用低匹配原则施焊。对于钢板I的尺寸(宽度、厚度、长度)及所需数量的确定如下所述钢板I的宽度为了保证钢板I与锚环2方便焊接，且留足空间方便拉索的安装，其宽度取为不大于锚环2的外径，此处设其宽度值最终确定为b ；钢板I的数量首先假设钢板I的厚度为一确定值d，考虑到需要保证在钢板I中间截面内的拉应力要均匀分布，一般IOmm，然后根据拉索6的拉力设计值T与钢板I的抗拉强度设计值f 及已确定的钢板I的宽度值b试算，若T>2fbd则所需钢板I的数量应大于2，否则为2。钢板I的厚度设钢板I的厚度值为山则^1 = n . \ . h式中T为拉索6的拉
，
力设计值、b为前述已确定的钢板I的宽度值、n为前述已确定的钢板I的数量值，取n > 2、f为钢板I的抗拉强度设计值；
钢板I的长度钢板I的长度值L根据钢板I与锚环2的搭接长度LI和两个锚环2之间的净距L2确定。首先根据按前述步骤选取的锚环2与钢板I的材质，并考虑低匹配
原则选择焊条，此时也就确定了三面围焊中角焊缝的强度设计值，设其为g。LI根据它们
之间的连接角焊缝4计算确定，即 :
权利要求
1.一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，其特征在于，包括连接拉索的两套单孔夹片锚具，所述两套单孔夹片锚具的轴线与拉索轴线重合； 每套所述单孔夹片锚具均包括单孔夹片及套装在其上的锚环，所述两套单孔夹片锚具的所述锚环大口相对，在所述两套单孔夹片锚具之间设有至少两块钢板，所述钢板的两端分别与所述两套单孔夹片锚具的所述锚环的外圆周面焊接；所有所述钢板沿所述锚环的周向均匀布置；在所述钢板的中心位置处粘贴有沿拉索轴线方向设置的应变片。
2.根据权利要求I所述的基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，其特征在于，所述钢板厚度d不大于10mm。
3.根据权利要求I或2所述的基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，其特征在于，两套单孔夹片锚具之间的距离L2不小于100_。
全文摘要
本发明公开了一种基于夹片锚具连接的测量拉索内力的装置，包括连接拉索的两套单孔夹片锚具，两套单孔夹片锚具的轴线与拉索轴线重合；每套单孔夹片锚具均包括单孔夹片及套装在其上的锚环，两套单孔夹片锚具的锚环大口相对，在两套单孔夹片锚具之间设有至少两块钢板，钢板的两端分别与两套单孔夹片锚具的锚环的外圆周面焊接；所有钢板沿锚环的周向均匀布置；在钢板的中心位置处粘贴有沿拉索轴线方向设置的应变片。本发明传力路径清晰可靠，且在钢板保证足够长度后，钢板中间位置截面上均匀受力，保证了由应变计算拉索内力的准确性；该装置仅利用锚具与钢板即可焊接制成，其制作成本低，适用于多点监测索力。
文档编号G01L1/22GK102680148SQ20121013832
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者严仁章, 刘红波, 陈志华 申请人:天津大学