CN203490017U - 锚下预应力损失长期监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种桥梁预应力工程测试装置，具体为一种锚下预应力损失长期监测装置，解决无法对运营阶段预应力混凝土结构进行长期预应力监测的问题，包括预应力钢绞线束、穿心式千斤顶，预应力钢绞线束的两端经穿心式千斤顶的内腔穿出后锚固于工具锚中，还包含喇叭口、锚垫板和工作锚，位于梁体两端的锚垫板与工作锚之间安装穿心式压力传感器，穿心式压力传感器、工作锚和穿心式千斤顶的几何中心线在一条直线上；穿心式压力传感器的信号输出端连接有综合应力测试仪。可以准确提供任意时间点的桥梁管道预应力钢绞线应力值，为桥梁施工阶段的线型监控和运营阶段桥梁承载能力评估提供依据，结构简单、设计合理、操作简便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种桥梁预应力工程测试装置，具体为一种锚下预应力损失长期监测装置。
背景技术
目前，国内对现场夹片式群锚的锚下实际应力状况研究较少，有部分文献数据表明，传力锚固后2h内，锚下有效预应力可降低9.8％。锚下预应力的有效性研究对桥梁施工过程仿真计算的预应力模拟、施工阶段线形和张拉应力控制、预应力张拉设计等具有重要意义，尤其是对于大跨度桥梁结构，锚下有效应力是保证施工阶段结构线形和内力符合设计要求，确保运营阶段预应力混凝土结构安全的重要技术指标。因此，有必要对锚下预应力的有效性进行长久监测研究。
但是到目前为止，研究的方向仅是在施工阶段张拉过程中锚下混凝土压应力及预应力损失的变化规律，对于在预应力混凝土结构内直接对预应力钢绞线进行长久监测的研究并不多见，目前有一种方法是利用光纤光栅传感技术，通过格栅反射波长的移动来感应外界物理量的微小变化，可对预应力钢绞线的应力应变进行高精度数字测量，但是由于粘结在预应力钢绞线上的裸光纤光栅比较脆弱且测量量程较小，只适用于张拉后的预应力筋，具有一定的局限性。
发明内容
本实用新型为了解决无法对运营阶段预应力混凝土结构进行长期预应力监测的问题，提供一种新的锚下预应力损失长期监测装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：锚下预应力损失长期监测装置，包括贯穿于梁体内的预应力钢绞线束、位于梁体两端的穿心式千斤顶，预应力钢绞线束的两端经穿心式千斤顶的内腔穿出后锚固于工具锚中，还包含依次穿设在预应力钢绞线束两端的喇叭口、锚垫板和工作锚，本实用新型的创新点是在位于梁体两端的锚垫板与工作锚之间安装穿心式压力传感器，穿心式压力传感器、工作锚和穿心式千斤顶的几何中心线在一条直线上；梁体两端的穿心式压力传感器的信号输出端连接有综合应力测试仪。所述穿心式压力传感器、综合应力测试仪均为现有公知产品。
采用本实用新型的结构设计，通过穿心式压力传感器和综合应力测试仪的相互配合，对锚下预应力钢绞线束进行预应力损失的监测，为桥梁混凝土管道中钢铰线预应力在张拉锚固后的一定时间内的预应力损失提供数据，可以对损失的预应力进行补偿，在施工阶段，通过调整张拉力和张拉顺序，对损失的锚下预应力进行补偿；在运营阶段，如果桥梁线形变化较大时，可根据监测得到的预应力数值来决定是否启用桥梁体外预留备用管道，为桥梁运营阶段承载能力评估提供依据。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、传感器安装过程简单，监测操作方便；
2、可以准确提供任意时间点的桥梁管道预应力钢绞线应力值；
3、根据监测数据调整张拉力值和张拉顺序对管道预应力进行补偿；
4、为桥梁施工阶段的线型监控提供可靠数据；
5、为运营阶段桥梁承载能力评估提供依据；
总之，本实用新型结构简单、设计合理、操作简便，可对预应力混凝土结构内直接对预应力钢绞线进行长久监测，具有很好的推广应用价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的工作原理图；
图中：1-梁体；2-预应力钢绞线束；3-穿心式千斤顶；4-工具锚；5-喇叭口；6-锚垫板；7-工作锚；8-穿心式压力传感器；9-综合应力测试仪。
具体实施方式
锚下预应力损失长期监测装置，如图1、2所示，包括贯穿于梁体1内的预应力钢绞线束2、位于梁体两端的穿心式千斤顶3，预应力钢绞线束的两端经穿心式千斤顶的内腔穿出后锚固于工具锚4中，还包含依次穿设在预应力钢绞线束两端的喇叭口5、锚垫板6和工作锚7，在位于梁体两端的锚垫板6与工作锚7之间安装穿心式压力传感器8，穿心式压力传感器采用湖南长沙金码500t振弦式压力传感器。穿心式压力传感器、工作锚和穿心式千斤顶的几何中心线在一条直线上；梁体两端的穿心式压力传感器的信号输出端连接有综合应力测试仪9。
监测方法如下：
1、梁体上选择具有代表性的预应力管道作为预应力监测管道；
2、将千斤顶、传感器及测力环组成标定系统对传感器进行标定，标定方法采用反力架标定；
3、在悬灌（或现浇）梁预应力钢铰线张拉之前，将与张拉力相适应的两个穿心式压力传感器安装在梁体两端锚垫板与工作锚之间并读取零读数，然后完成工作锚和千斤顶的安装工作。安装完成后应保证传感器、工作锚、千斤顶三者的几何中心轴线在一条直线上；
4、按照预应力张拉施工规范对预应力钢绞线进行张拉工作。在张拉力达到最终值后千斤顶动态持荷5分钟，读取两端传感器读数，然后两端千斤顶卸载锚固。待锚固后传感器读数稳定时读取两端传感器读数。锚固前、后传感器读数差即为两端锚固预应力损失值；
5、按一定时间间隔读取两端传感器读数，则可以确定任意时间段的钢绞线预应力值；
6、在施工阶段及以后运营阶段着力保护好传感器及其引线，以便于长期监测桥梁管道预应力钢绞线应力值。
7、施工阶段监测频率为锚固后2h内，监测频率为15min/次；24h内为1h/次；在当前节段到下节段浇注前为6h/次，下一节段浇筑前后各读取数据一次；下一节段张拉前后各读取数据一次；以后按上述频率进行监测。运营阶段可随时进行监测。
Claims (1)
1.一种锚下预应力损失长期监测装置，包括贯穿于梁体（1）内的预应力钢绞线束（2）、位于梁体两端的穿心式千斤顶（3），预应力钢绞线束的两端经穿心式千斤顶的内腔穿出后锚固于工具锚（4）中，还包含依次穿设在预应力钢绞线束两端的喇叭口（5）、锚垫板（6）和工作锚（7），其特征是在位于梁体两端的锚垫板（6）与工作锚（7）之间安装穿心式压力传感器（8），穿心式压力传感器、工作锚和穿心式千斤顶的几何中心线在一条直线上；梁体两端的穿心式压力传感器的信号输出端连接有综合应力测试仪（9）。
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