CN103105256A - 一种斜拉桥模型试验索力测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种斜拉桥模型试验索力测试系统和方法，包括斜拉索、与斜拉索连接的加力螺杆，斜拉索和加力螺杆穿过主梁与调力螺母连接，在主梁下端面与调力螺母上端面之间还设有楔形角度调整块和压力测试环。一种采用上述的系统进行索力测试的方法，包括以下步骤：一、压力测试环制作及标定：二、索力测试装置安装：三、索力测试：通过上述步骤实现斜拉桥模型试验索力测试。本发明通过采用上述的结构和方法，将倾斜的受力通过楔形角度调整块变更为沿斜拉索轴向的受力，从而可以将倾斜的可以在不需要改变斜拉索原有特性的基础上精确的反映斜拉索的索力，受力可靠，操作简单，可以做到快捷、实时、长期的索力测试。

Description

一种斜拉桥模型试验索力测试系统及方法

技术领域

本发明涉及斜拉桥模型试验索力测试领域，特别是一种斜拉桥模型试验索力测试系统及方法。

背景技术

目前实验室斜拉桥模型试验索力测试方法大都采用在拉索中部位置安装拉力传感器，安装传感器时往往要求在拉索轴线方向提供一定区域平坦面，具体实现时是对拉索进行打磨安装或将拉索由中间断索再将拉力传感器进行串联连接，当遇到采用钢绞线斜拉索完成实验时，这一平坦面将无法通过打磨提供，而断索方法则改变拉索刚度，导致试验数据误差偏大，且不利于长期监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种斜拉桥模型试验索力测试系统及方法，可以无需在斜拉索上提供平坦面，不需改变斜拉索的刚度，使用简便快捷、成本低。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种斜拉桥模型试验索力测试系统，包括斜拉索、与斜拉索连接的加力螺杆，斜拉索和加力螺杆穿过主梁与调力螺母连接，在主梁下端面与调力螺母上端面之间还设有楔形角度调整块和压力测试环。

所述的楔形角度调整块与主梁下端面接触的端面为一楔形面，该楔形面的倾角与斜拉索的倾角相同。

所述的压力测试环外壁设有多个传感器片。

所述的楔形角度调整块内壁设有橡胶垫。

在主梁下端面还设有楔形角度垫块，楔形角度垫块与主梁下端面固定连接，楔形角度垫块设有倾角与斜拉索的倾角相同的倾斜通孔，该倾斜通孔的直径与楔形角度调整块的外径成间隙配合。

主梁上端面还设有定位导管，定位导管的倾角与斜拉索的倾角相同。

一种采用上述的系统进行索力测试的方法，包括以下步骤：

一、压力测试环制作及标定：选用与斜拉索相同材质的并与楔形角度调整块相同内径和外径的管材，在其正对四面位置的外壁上粘贴传感器片，在实验室内完成压力测试环标定；

二、索力测试装置安装：定位导管与带有穿索孔洞的主梁固定连接，并与主梁上的穿索孔洞形成过索通道；

斜拉索与加力螺杆连接依次穿过定位导管、楔形角度调整块、压力测试环后与调力螺母连接；

三、索力测试：通过旋转调力螺母加力或卸力将斜拉索对调力螺母施加的轴向拉力，转化为斜拉索通过调力螺母对压力测试环产生的轴向压力，直接通过与压力测试环相连接的实验仪器读出索力大小；

通过上述步骤实现斜拉桥模型试验索力测试。

扭转调力螺母时要缓慢均匀施加，待数据稳定3-5分钟后再读取索力大小。

在步骤二中，在主梁的下端面还固定连接一块楔形角度垫块，将楔形角度调整块置于楔形角度垫块的倾斜通孔内。

本发明提供的一种斜拉桥模型试验索力测试系统及方法，通过采用上述的结构和方法，将倾斜的受力通过楔形角度调整块变更为沿斜拉索轴向的受力，从而可以将倾斜的可以在不需要改变斜拉索原有特性的基础上精确的反映斜拉索的索力，受力可靠，操作简单，可以做到快捷、实时、长期的索力测试。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的优化方案的整体结构示意图。

图3为本发明中压力测试环的主视图。

图4为本发明中压力测试环的俯视图。

图中：斜拉索1，定位导管2，楔形角度调整块3，加力螺杆4，压力测试环5，调力螺母6，主梁7，楔形角度垫块8，传感器片9。

具体实施方式

如图1中，一种斜拉桥模型试验索力测试系统，包括斜拉索1、与斜拉索1连接的加力螺杆4，斜拉索1和加力螺杆4穿过主梁7与调力螺母6连接，在主梁7下端面与调力螺母6上端面之间还设有楔形角度调整块3和压力测试环5。由此结构，将倾斜的受力通过楔形角度调整块3变更为沿斜拉索1轴向的受力。

如图1中，所述的楔形角度调整块3与主梁7下端面接触的端面为一楔形面，该楔形面的倾角与斜拉索1的倾角相同。

如图3、4中，所述的压力测试环5外壁设有多个传感器片9。本例中的传感器片9采用电阻应变片，通过采用粘贴的方式与压力测试环5外壁连接。

优化的方案中，所述的楔形角度调整块3内壁设有橡胶垫。如图2中，在主梁7下端面还设有楔形角度垫块8，楔形角度垫块8与主梁7下端面固定连接，楔形角度垫块8设有倾角与斜拉索1的倾角相同的倾斜通孔，该倾斜通孔的直径与楔形角度调整块3的外径成间隙配合。从图2中可以看出，当楔形角度调整块3受到沿斜拉索1的轴向力后，楔形角度调整块3还会受到沿主梁7下端面的分力，由此分力会对斜拉索1形成剪切，影响斜拉索1的强度或者使楔形角度调整块3自身产生变形，设置的橡胶垫可以降低剪切力，减少变形。进一步的为避免楔形角度调整块3沿主梁7下端面的滑动，通过设置的楔形角度垫块8对楔形角度调整块3进行限位，克服了沿主梁7下端面的分力的不利影响。

主梁7上端面还设有定位导管2，定位导管2的倾角与斜拉索1的倾角相同。

如图1-4中，一种采用上述的系统进行索力测试的方法，包括以下步骤：

一、压力测试环5制作及标定：选用与斜拉索1相同材质的并与楔形角度调整块3相同内径和外径的管材，在其正对四面位置的外壁上粘贴传感器片9，在实验室内完成压力测试环5标定；

二、索力测试装置安装：定位导管2与带有穿索孔洞的主梁7固定连接，并与主梁7上的穿索孔洞形成过索通道；

斜拉索1与加力螺杆4连接依次穿过定位导管2、楔形角度调整块3、压力测试环5后与调力螺母6连接；

三、索力测试：通过旋转调力螺母6加力或卸力将斜拉索1对调力螺母6施加的轴向拉力，转化为斜拉索1通过调力螺母6对压力测试环5产生的轴向压力，直接通过与压力测试环5相连接的实验仪器读出索力大小；

通过上述步骤实现斜拉桥模型试验索力测试。

扭转调力螺母6时要缓慢均匀施加，待数据稳定3-5分钟后再读取索力大小。

如图2中，优化的方案中，在步骤二中，在主梁7的下端面还固定连接一块楔形角度垫块8，将楔形角度调整块3置于楔形角度垫块8的倾斜通孔内。从而，限定了楔形角度调整块3沿主梁7下端面的滑动，也避免楔形角度调整块3的自身变形，进一步提高测量精度。

Claims (9)

1.一种斜拉桥模型试验索力测试系统，包括斜拉索（1）、与斜拉索（1）连接的加力螺杆（4），其特征是：斜拉索（1）和加力螺杆（4）穿过主梁（7）与调力螺母（6）连接，在主梁（7）下端面与调力螺母（6）上端面之间还设有楔形角度调整块（3）和压力测试环（5）。

2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：所述的楔形角度调整块（3）与主梁（7）下端面接触的端面为一楔形面，该楔形面的倾角与斜拉索（1）的倾角相同。

3.根据权利要求1或2所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：所述的压力测试环（5）外壁设有多个传感器片（9）。

4.根据权利要求3所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：所述的楔形角度调整块（3）内壁设有橡胶垫。

5.根据权利要求3所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：在主梁（7）下端面还设有楔形角度垫块（8），楔形角度垫块（8）与主梁（7）下端面固定连接，楔形角度垫块（8）设有倾角与斜拉索（1）的倾角相同的倾斜通孔，该倾斜通孔的直径与楔形角度调整块（3）的外径成间隙配合。

6.根据权利要求3所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：主梁（7）上端面还设有定位导管（2），定位导管（2）的倾角与斜拉索（1）的倾角相同。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的系统进行索力测试的方法，其特征是包括以下步骤：

一、压力测试环（5）制作及标定：选用与斜拉索（1）相同材质的并与楔形角度调整块（3）相同内径和外径的管材，在其正对四面位置的外壁上粘贴传感器片（9），在实验室内完成压力测试环（5）标定；

二、索力测试装置安装：定位导管（2）与带有穿索孔洞的主梁（7）固定连接，并与主梁（7）上的穿索孔洞形成过索通道；

斜拉索（1）与加力螺杆（4）连接依次穿过定位导管（2）、楔形角度调整块（3）、压力测试环（5）后与调力螺母（6）连接；

三、索力测试：通过旋转调力螺母（6）加力或卸力将斜拉索（1）对调力螺母（6）施加的轴向拉力，转化为斜拉索（1）通过调力螺母（6）对压力测试环（5）产生的轴向压力，直接通过与压力测试环（5）相连接的实验仪器读出索力大小；

通过上述步骤实现斜拉桥模型试验索力测试。

8.根据权利要求7所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：扭转调力螺母（6）时要缓慢均匀施加，待数据稳定3-5分钟后再读取索力大小。

9.根据权利要求7所述的一种斜拉桥模型试验索力测试系统，其特征是：在步骤二中，在主梁（7）的下端面还固定连接一块楔形角度垫块（8），将楔形角度调整块（3）置于楔形角度垫块（8）的倾斜通孔内。

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