本實用新型屬于橋梁結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及到一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線目前一般為人工控制張拉，由于受到張拉控制人員施工經(jīng)驗、波紋管定位等因素的影響，加上預(yù)應(yīng)力損失設(shè)計計算值本身也只是個估算結(jié)果，因此主梁各控制截面鋼絞線的實際現(xiàn)存應(yīng)力水平一直是廣大橋梁工作者共同關(guān)心的重要問題。

目前常用的截面鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力檢測方法主要有電磁效應(yīng)檢測法、灰色理論、概率分析模型、動力測試法，以及鋼束橫張等多種方法。由于混凝土結(jié)構(gòu)本身受力體系的復(fù)雜性，以及測試儀器及試驗手段的局限性，使得目前有關(guān)文獻(xiàn)中的鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力水平的測試方法均存在較大的誤差，部分測試結(jié)果失真。

如果使用應(yīng)力釋放法，受到力筋保護(hù)層鑿除范圍、溫度、擾動以及測試方法等因素的影響，造成測試基準(zhǔn)發(fā)生改變，形成所謂的“零飄現(xiàn)象”。因此如何根據(jù)應(yīng)力釋放法的實際特點(diǎn)，采取有效措施降低并控制零飄現(xiàn)象，成為廣大橋梁工作者共同關(guān)注的重大問題，也是目前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)存有效預(yù)應(yīng)力測試方法研究中的難點(diǎn)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種統(tǒng)操作簡單、精確度高的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述誤差降低系統(tǒng)包括鋼絞線1、切割機(jī)2、高溫應(yīng)變片3、降溫裝置4、混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5、數(shù)據(jù)采集儀6、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7和應(yīng)力釋放點(diǎn)8；所述鋼絞線 1包裹在混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5中；所述高溫應(yīng)變片3在露出的鋼絞線1的一端沿某股鋼絲軸向貼在該鋼絲上，此處作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7；由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7所在鋼絲沿波紋管軸向依次數(shù)到第n+1根鋼絲，n為鋼絞線外層纏繞鋼絲數(shù)，將其與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7平齊的點(diǎn)作為應(yīng)力釋放點(diǎn)8；在應(yīng)力釋放點(diǎn)8朝向數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7側(cè)附近設(shè)置降溫裝置4；所述數(shù)據(jù)采集儀6通過數(shù)據(jù)線連接在所述高溫應(yīng)變片3上；切割機(jī)2用于將應(yīng)力釋放點(diǎn)8處鋼絲切斷，然后數(shù)據(jù)采集儀6記錄應(yīng)力釋放結(jié)果。所述高溫應(yīng)變片3用于降低溫度即熱輸出對結(jié)果的影響；所述降溫裝置4用于降低所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8處的熱量向所述高溫應(yīng)變片3一側(cè)的傳遞；所述數(shù)據(jù)采集儀6用于采集所述高溫應(yīng)變片3的實時數(shù)據(jù)。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7與所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8在同一根鋼絲上。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5長度為25-30cm。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8和高溫應(yīng)變片3間距≥20cm。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述降溫裝置4要求位于應(yīng)力釋放點(diǎn)8朝向所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7側(cè)5cm處。

本實用新型所述的一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，所述降溫裝置4垂直鋼絞線1設(shè)置，其降溫區(qū)要求長度≥3cm。降溫裝置4要求在切割過程中持續(xù)降溫，切割結(jié)束后繼續(xù)降溫1分鐘。切割機(jī)2只切割所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8所在的某一根鋼絲，且要求平穩(wěn)快速切割。

在使用時，可以按照如下步驟進(jìn)行：1)選擇控制截面待測鋼絞線位置，鑿除鋼絞線保護(hù)層混凝土、波紋管和漿體，鑿除長度約25-30cm為宜，鑿除寬度和深度以露出鋼絞線為準(zhǔn)，并將鋼絞線表面雜物清除干凈；2)在經(jīng)鑿除波紋管和漿體而露出的鋼絞線一端的面向保護(hù)層面外方向的一股鋼絲上順鋼絲軸向粘貼高溫應(yīng)變片，此處作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；3)由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)沿鋼絞線軸線方向向露出鋼絞線的另一端依次數(shù)到第n+1根鋼絲(n為鋼絞線外層纏繞鋼絲數(shù))，將此處與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)沿鋼絞線平齊的點(diǎn)作為應(yīng)力釋放點(diǎn)；4)在所述應(yīng)力釋放點(diǎn)朝向所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)側(cè)附近5cm處設(shè)置降溫裝置，保持降溫區(qū)長度大于等于3cm；5)將高溫應(yīng)變片連接到數(shù)據(jù)采集儀；6)用切割機(jī)將應(yīng)力釋放點(diǎn)處鋼絲切斷，通過數(shù)據(jù)采集儀記錄應(yīng)變測試結(jié)果，該過程中保持持續(xù)降溫，切割結(jié)束后繼續(xù)降溫一分鐘。

本實用新型為提高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力的測量精度提供了測試系統(tǒng)，并具有以下特點(diǎn)和有益效果：切割應(yīng)力釋放點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集點(diǎn)所在的同一根鋼絲保證了結(jié)果從根本上的正確性，且工作量?。挥捎阡摻g線具有特殊的股絲纏繞結(jié)構(gòu)，所以受物理切割時的物理擾動較小；另外，鋼絞線在應(yīng)力釋放時，在釋放點(diǎn)會產(chǎn)生大量的熱量和物理擾動；熱量傳遞到數(shù)據(jù)采集點(diǎn)處會產(chǎn)生熱輸出，同時伴隨的物理擾動均會對測量結(jié)果產(chǎn)生很大影響，大大降低了測試結(jié)果的精度；為了降低熱輸出的影響，本實用新型采用了多種措施：其中的降溫裝置安放在應(yīng)力釋放點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集點(diǎn)之間，是為了減少應(yīng)力釋放點(diǎn)處的熱量向數(shù)據(jù)采集點(diǎn)處的傳遞，為保證降溫效果，降溫區(qū)長度3cm，并且采取持續(xù)降溫的方式，即在釋放過程中持續(xù)降溫且在鋼絞線切斷后繼續(xù)降溫1分鐘以保證溫度阻擋效果；采用高溫應(yīng)變片來代替普通的應(yīng)變片以求盡量削弱溫度變化對測試結(jié)果的影響；應(yīng)力釋放點(diǎn)處距離數(shù)據(jù)采集點(diǎn)處≥20cm，此距離保證了熱輸出影響較小而混凝土鑿除的施工量也較小。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)操作簡單、精確度高、結(jié)果可靠，適用于預(yù)應(yīng)力混凝土控制界面鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力狀態(tài)抽查、檢測評定。

附圖說明

圖1：測點(diǎn)應(yīng)變時程曲線；圖2：鋼絞線應(yīng)力釋放系統(tǒng)；1-鋼絞線、2-切割機(jī)、 3-高溫應(yīng)變片、4-降溫裝置、5-混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)、6-數(shù)據(jù)采集儀、7-數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、8-應(yīng)力釋放點(diǎn)。

具體實施方式

下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型所述預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)做進(jìn)一步說明，但保護(hù)范圍并不限于此。

實施例1

一種預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁鋼絞線現(xiàn)存應(yīng)力測量誤差降低系統(tǒng)，包括鋼絞線1、切割機(jī)2、高溫應(yīng)變片3、降溫裝置4、混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5、數(shù)據(jù)采集儀6、數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7和應(yīng)力釋放點(diǎn)8；所述鋼絞線1包裹在混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5中；所述高溫應(yīng)變片3在露出的鋼絞線1的一端沿某股鋼絲軸向貼在該鋼絲上，此處作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7；由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7所在鋼絲沿波紋管軸向依次數(shù)到第n+1根鋼絲，n為鋼絞線外層纏繞鋼絲數(shù)，將其與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7平齊的點(diǎn)作為應(yīng)力釋放點(diǎn)8；在應(yīng)力釋放點(diǎn)8朝向數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7側(cè)附近設(shè)置降溫裝置4；所述數(shù)據(jù)采集儀6通過數(shù)據(jù)線連接在所述高溫應(yīng)變片3上；切割機(jī)2用于將應(yīng)力釋放點(diǎn)8處鋼絲切斷，然后數(shù)據(jù)采集儀6記錄應(yīng)力釋放結(jié)果。所述高溫應(yīng)變片3用于降低溫度即熱輸出對結(jié)果的影響。所述降溫裝置4用于降低所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8處的熱量向所述高溫應(yīng)變片 3一側(cè)的傳遞；所述數(shù)據(jù)采集儀6用于采集所述高溫應(yīng)變片3的實時數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7與所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8在同一根鋼絲上。所述混凝土保護(hù)層鑿除區(qū)5長度為28cm。所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8和高溫應(yīng)變片3間距為22cm。所述降溫裝置4要求位于應(yīng)力釋放點(diǎn)8朝向所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)7側(cè)5cm處。所述降溫裝置4垂直鋼絞線1設(shè)置，其降溫區(qū)要求長度為3cm。降溫裝置4要求在切割過程中持續(xù)降溫，切割結(jié)束后繼續(xù)降溫1分鐘。切割機(jī)2只切割所述應(yīng)力釋放點(diǎn)8所在的某一根鋼絲，且要求平穩(wěn)快速切割。

在使用時，可以按照如下步驟進(jìn)行：1)選擇控制截面待測鋼絞線位置，鑿除鋼絞線保護(hù)層混凝土、波紋管和漿體，鑿除寬度和深度以露出鋼絞線為準(zhǔn)，并將鋼絞線表面雜物清除干凈；2)在經(jīng)鑿除波紋管和漿體而露出的鋼絞線一端的面向保護(hù)層面外方向的一股鋼絲上順鋼絲軸向粘貼高溫應(yīng)變片，此處作為數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；3) 由數(shù)據(jù)采集點(diǎn)沿鋼絞線軸線方向向露出鋼絞線的另一端依次數(shù)到第n+1根鋼絲(n 為鋼絞線外層纏繞鋼絲數(shù))，將此處與數(shù)據(jù)采集點(diǎn)沿鋼絞線平齊的點(diǎn)作為應(yīng)力釋放點(diǎn)；4)在所述應(yīng)力釋放點(diǎn)朝向所述數(shù)據(jù)采集點(diǎn)側(cè)附近5cm處設(shè)置降溫裝置；5)將高溫應(yīng)變片連接到數(shù)據(jù)采集儀；6)用切割機(jī)將應(yīng)力釋放點(diǎn)處鋼絲切斷，通過數(shù)據(jù)采集儀記錄應(yīng)變測試結(jié)果，該過程中保持持續(xù)降溫，切割結(jié)束后繼續(xù)降溫一分鐘。

按照上述步驟1至6，在試驗梁上進(jìn)行鋼絞線切割試驗。該試驗梁所用的是Φ^j15.24預(yù)應(yīng)力鋼絞線，外層由6股鋼絲纏繞而成，按此例，n＝6。且應(yīng)力釋放點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集點(diǎn)間距恰好20cm。應(yīng)變測試結(jié)果如圖1所示。由圖1測點(diǎn)應(yīng)變時程曲線可知：由于只需切割一根鋼絲，所以切割過程較快，物理擾動較少。切割剛結(jié)束時，由于該股鋼絲沒有掉落，所以應(yīng)力輸出沒有出現(xiàn)短暫的波動，應(yīng)變值迅速平穩(wěn)回落到合理值。由于采取了合理的降溫措施，切割結(jié)束后，溫度及物理擾動引起的零飄現(xiàn)象被控制在很小的范圍內(nèi)。由圖1可知，切割結(jié)束后，應(yīng)變波動較小，均值約為7με。一般預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工作有效預(yù)應(yīng)變約為5100με，即零飄未超過有效值的5‰，能夠滿足工程精度要求。