CN203688111U - 预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 - Google Patents
预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203688111U CN203688111U CN201320821127.0U CN201320821127U CN203688111U CN 203688111 U CN203688111 U CN 203688111U CN 201320821127 U CN201320821127 U CN 201320821127U CN 203688111 U CN203688111 U CN 203688111U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel strand
- strand wires
- optical fiber
- measurement device
- stress measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000011513 prestressed concrete Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 17
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008447 perception Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，包括波纹管、以及设置在所述波纹管内的钢绞线，还包括应变光纤和传输管，所述应变光纤与钢绞线粘结在一起，所述应变光纤的两端分别通过开设于所述波纹管两端的开口向上弯折形成弯折端，所述弯折端伸出预应力混凝土结构的顶部，所述弯折端的外部设置有传输管，所述传输管与波纹管固定连接。本实用新型具有智能感知特性，测量精度高，而且具有良好的抗电磁干扰性、绝对测量性、稳定性和耐久性，能实现对钢绞线从施工到服役的全过程的应变实时监测，确保钢绞线的安全稳定。
Description
技术领域
本实用新型具体涉及一种预应力混凝土用钢绞线应力测量装置。
背景技术
钢绞线广泛应用于预应力混凝土和桥梁拉索（如斜拉索、吊杆和系杆）、缆索等索体结构中。钢绞线在长期服役期间一般处于高应力状态和恶劣环境中，其应力状态直接关系到结构的服役功能和安全性，因此对钢绞线结构的应力状态进行从施工到服役的全过程监测，具有重要的意义。传统用于钢绞线局部预应力监测的手段主要包括千斤顶油压表、电测试传感器（如差动电阻式、电阻应变计式、钢弦式等）、磁通量式传感器、加速度间接测试等技术，但是，这些技术都不同时具备分布式、高耐久、长距离、绝对测量、低成本、操作简单、现场制作等特征。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，它具有智能感知特性，测量精度高，而且具有良好的抗电磁干扰性、绝对测量性、稳定性和耐久性，能实现对钢绞线从施工到服役的全过程的应变实时监测，确保钢绞线的安全稳定。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，包括波纹管、以及设置在所述波纹管内的钢绞线，还包括应变光纤和传输管，所述应变光纤与钢绞线粘结在一起，所述应变光纤的两端分别通过开设于所述波纹管两端的开口向上弯折形成弯折端，所述弯折端伸出预应力混凝土结构的顶部，所述弯折端的外部设置有传输管，所述传输管与波纹管固定连接。
按上述技术方案，所述应变光纤与钢绞线通过环氧树脂粘结在一起。
按上述技术方案，所述应变光纤与钢绞线每隔30cm～50cm通过绑扎带连接在一起。
按上述技术方案，所述环氧树脂的粘结点位于两相邻的绑扎带之间。
按上述技术方案，所述应变光纤的长度大于钢绞线的长度。
按上述技术方案，所述传输管的一端设有弯头，所述弯头顺着应变光纤的弯折端设置在波纹管内。
按上述技术方案，该装置还包括光缆、以及与所述光缆的一端连接的监测仪，所述光缆的另一端与所述弯折端伸出预应力混凝土结构顶部的一端连接。
本实用新型，具有以下有益效果：该测量装置基于BOTDA技术，运用的应变光纤可以感知钢绞线应变变化情况，将应变光纤直接绑定在钢绞线的表面，光纤作为感知原件可与钢绞线同变形，进而测量钢绞线轴向应变的分布，通过分析轴向应变规律及其随荷载变化的关系，实现测量预应力工程中的预应力损失，实用该测量装置进行的检测方法简单可靠，通过光缆传输到监测仪中获得相关数据，不会受到电磁信号干扰，数据精确稳定，而且具有智能感知特性，测量精度高，具有良好的抗电磁干扰性、绝对测量性、稳定性和耐久性，能实现对钢绞线从施工到服役的全过程的应变实时监测，确保钢绞线的安全稳定，该测量装置制作工艺简单，安装灵活，可根据钢绞线的监测要求布设应变光纤，有广阔的应用前景和良好的经济效益。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型实施例的结构示意图；
图2是图1的局部放大示意图；
图3是智能预应力钢绞线的结构示意图；
图4是本实用新型实施例的应用示意图。
图中：1-钢绞线、2-波纹管、3-应变光纤、31-弯折端、4-绑扎带、5-传输管、51-弯头、6-环氧树脂、7-预应力混凝土结构、8-光缆、9-监测仪、10-锚具。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的较佳实施例中，如图1～图4所示，预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，包括波纹管2、以及设置在波纹管2内的钢绞线1，该装置还包括应变光纤3和传输管5，应变光纤3与钢绞线1粘结在一起，应变光纤3与钢绞线1通过环氧树脂6粘结在一起，应变光纤3与钢绞线1每隔30cm～50cm还通过绑扎带4连接在一起，绑扎带4的材质为塑料，环氧树脂6的粘结点位于两相邻的绑扎带4之间，应变光纤3的长度大于钢绞线1的长度，应变光纤3的两端分别通过开设于波纹管2两端的开口向上弯折形成弯折端31，弯折端31伸出预应力混凝土结构7的顶部，弯折端31的外部设置有传输管5，传输管5与波纹管2固定连接，传输管5的一端设有弯头51，弯头51顺着应变光纤3的弯折端31设置在波纹管2内。
优选的，该装置还包括光缆8、以及与光缆8的一端连接的监测仪9，光缆8的另一端与弯折端31伸出预应力混凝土结构7顶部的一端连接。
该测量装置通过将应变光纤3与钢绞线1粘结在一起形成具有感知特性的智能预应力钢绞线，其具体制作方法包括以下几个步骤：
（a1）首先截取应变光纤3与钢绞线1，应变光纤3长的度要略大于钢绞线1的长度以便光纤从波纹管2中引出并延伸至预应力混凝土结构7顶部；
（a2）然后用绑扎带4每隔30cm～50cm将要测量的钢绞线1测量段与应变光纤3绑定；
（a3）再用环氧树脂6对测量的钢绞线1与应变光纤3进行加固绑定。
该测量装置在预应力钢绞线施工期间的安装方法包括以下几个步骤：
（b1）先将上述的智能预应力钢绞线和其他钢绞线一起通过牵引绳送入波纹管2内，牵引绳的长度要大于两倍的波纹管2的长度，以使牵引绳可以贯穿波纹管2并在其外面形成回路以便多次牵引，钢绞线固定于锚具10上；
（b2）在波纹管2靠近两端处分别开设开口，将在波纹管2中的智能预应力钢绞线上的应变光纤3引出波纹管2，应变光纤3伸出波纹管2的部分称为弯折端31；
（b3）将从波纹管2中引出的弯折端31穿进带有弯头51的传输管5，其中传输管5的弯头51端顺着弯折端31插进波纹管2中，用弯头51可以延长传输管5并保护引出的弯折端31至预应力混凝土结构7顶部；
（b4）固定传输管5，保证应变光纤3的弯折端31在从波纹管2中进入传输管5中时无弯折，然后密封波纹管两段的开口；
（b5）最后将应变光纤3的弯折端31的端部熔接传输信号的光缆8，与监测仪9一起形成测试回路，打开监测仪9，对被测应变光纤3的应变进行监测。
本实用新型的工作原理：在智能预应力钢绞线张拉之前监测仪中有一初始数值，根据各个时段测得的数值与初始数值之差及力学原理可计算得出各个时段的应力值，从而最终确定预应力损失。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，包括波纹管、以及设置在所述波纹管内的钢绞线，其特征在于：还包括应变光纤和传输管，所述应变光纤与钢绞线粘结在一起，所述应变光纤的两端分别通过开设于所述波纹管两端的开口向上弯折形成弯折端，所述弯折端伸出预应力混凝土结构的顶部，所述弯折端的外部设置有传输管，所述传输管与波纹管固定连接。
2.根据权利要求1所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：所述应变光纤与钢绞线通过环氧树脂粘结在一起。
3.根据权利要求2所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：所述应变光纤与钢绞线每隔30cm～50cm通过绑扎带连接在一起。
4.根据权利要求3所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：所述环氧树脂的粘结点位于两相邻的绑扎带之间。
5.根据权利要求1所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：所述应变光纤的长度大于钢绞线的长度。
6.根据权利要求1所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：所述传输管的一端设有弯头，所述弯头顺着应变光纤的弯折端设置在波纹管内。
7.根据权利要求1所述的预应力混凝土用钢绞线应力测量装置，其特征在于：该装置还包括光缆、以及与所述光缆的一端连接的监测仪，所述光缆的另一端与所述弯折端伸出预应力混凝土结构顶部的一端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320821127.0U CN203688111U (zh) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320821127.0U CN203688111U (zh) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203688111U true CN203688111U (zh) | 2014-07-02 |
Family
ID=51009998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320821127.0U Expired - Lifetime CN203688111U (zh) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203688111U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106370329A (zh) * | 2016-09-06 | 2017-02-01 | 河海大学 | 一种碾压混凝土坝结构性态监测系统及监测方法 |
| CN106969862A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-07-21 | 福州大学 | 一种用于监测钢绞线预应力损失的装置 |
| CN111486999A (zh) * | 2019-01-26 | 2020-08-04 | 桂林理工大学 | 自感知钢筋的封装 |
-
2013
- 2013-12-13 CN CN201320821127.0U patent/CN203688111U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106969862A (zh) * | 2016-07-18 | 2017-07-21 | 福州大学 | 一种用于监测钢绞线预应力损失的装置 |
| CN106370329A (zh) * | 2016-09-06 | 2017-02-01 | 河海大学 | 一种碾压混凝土坝结构性态监测系统及监测方法 |
| CN106370329B (zh) * | 2016-09-06 | 2019-02-15 | 河海大学 | 一种碾压混凝土坝结构性态监测系统及监测方法 |
| CN111486999A (zh) * | 2019-01-26 | 2020-08-04 | 桂林理工大学 | 自感知钢筋的封装 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101245988B (zh) | 基于光纤布里渊全尺度传感的预应力损失监测方法 | |
| CN101435779B (zh) | 基于光纤布里渊传感的智能钢绞线及其制备与全尺度监测方法 | |
| CN102426070B (zh) | 一种预应力钢束沿程应力分布状态测试方法 | |
| CN101893497B (zh) | 测试平面索杆系索力的平面外频率法 | |
| CN102914289B (zh) | 基于布里渊分布式光纤传感的结构挠度沉降监测系统 | |
| CN203688111U (zh) | 预应力混凝土用钢绞线应力测量装置 | |
| CN107121158B (zh) | 一种内封式悬臂梁光纤光栅传感器 | |
| CN102288125A (zh) | 金属基索状分布式光纤传感器 | |
| CN203337111U (zh) | 抱箍式光纤光栅钢筋计 | |
| CN104406777A (zh) | 一种三维空间变角度加载装置 | |
| CN205443917U (zh) | 光纤传感拉索减震支座 | |
| CN108612058B (zh) | 一种混凝土坝分布式测温光纤双股“z字形”通仓埋设施工方法 | |
| CN203465450U (zh) | 一种应变与温度双参光缆 | |
| CN202003067U (zh) | 用于油井探测的传感光缆 | |
| CN202329571U (zh) | 用于柔性防护网受力变形监测的光纤光栅弯曲传感器 | |
| CN101858945A (zh) | 光纤复合架空地线（opgw）实验室模拟覆冰试验方法 | |
| CN209353151U (zh) | 一种可换监测元件的智能拉索 | |
| CN201188041Y (zh) | 一种光纤光栅测量锚杆 | |
| CN109668658B (zh) | 一种磁通量传感器索力监测系统及其制作方法 | |
| CN209102248U (zh) | 基于光栅光纤的自动监测装置及具有该装置的钢笼和桩基 | |
| CN109958056A (zh) | 智能拉索、智能拉索制备方法以及智能拉索安全状态检测方法 | |
| CN100335714C (zh) | 光纤光栅纤维增强树脂筋智能拉索 | |
| CN211498478U (zh) | 考虑温度补偿的碳纤维复合材料智能缆索 | |
| CN106353016A (zh) | 一种含光纤光栅传感器的智能钢绞线的制作方法 | |
| CN106291852A (zh) | 一种内置光纤光栅的智能复合筋 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140702 |