CN206709778U - 考虑温度影响的应变测试装置 - Google Patents

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刘宏波
童伟光
杨涛
郝天之
王龙林
陈齐风
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Guangxi Transportation Research and Consulting Co Ltd
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Guangxi Transportation Research and Consulting Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种考虑温度影响的应变测试装置，包括测试杆，所述测试杆包括感应杆和传递杆，所述感应杆的一端与所述传递杆的一端固定连接到一起，所述感应杆的另一端固定设有第一支座，所述传递杆的另一端固定设有第二支座，所述第一支座和所述第二支座分别设有固定连接桥梁的紧固件，在所述传递杆上设置有温度传感器。该装置可以测量出在对桥梁进行应变测试的过程中由于温度的改变引起的应变量。

Description

考虑温度影响的应变测试装置
技术领域
本实用新型涉及桥梁应变测试技术领域，尤其涉及一种考虑温度影响的应变测试装置。
背景技术
在当今土木工程行业中，应变测量广泛地应用于建筑、铁路、桥梁、交通、大坝等结构上。结构的应力应变测试是工程人员了解结构受力状态、保证结构安全以及进行结构设计优化的一个重要的环节。例如在大跨度桥梁的施工过程以及营运过程的长期健康监测中，对关键截面的应力应变进行监测，为桥梁的施工、营运、加固提供依据，确保结构安全是桥梁建设一个必不可少的环节。
在对桥梁进行应变测试的过程中，测试前后温度的改变会对测试结果带来较大的误差，因此需要测量出桥梁由于温度改变引起的应变以减小测试结果的误差。
实用新型内容
本实用新型的实用新型目的是，提供一种考虑温度影响的应变测试装置，该装置可以测量出在对桥梁进行应变测试的过程中由于温度的改变引起的应变量。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种考虑温度影响的应变测试装置，包括测试杆，所述测试杆包括感应杆和传递杆，所述感应杆的一端与所述传递杆的一端固定连接到一起，所述感应杆的另一端固定设有第一支座，所述传递杆的另一端固定设有第二支座，所述第一支座和所述第二支座分别设有固定连接桥梁的紧固件，在所述传递杆上设置有温度传感器。
作为一种改进的方式，所述温度传感器设有两个，一个所述温度传感器设置于所述传递杆表面，另一个所述温度传感器设置于所述传递杆内部。
作为一种改进的方式，所述传递杆与所述感应杆通过螺纹紧固件固定连接。
作为一种改进的方式，两个所述支座分别与所述桥梁构件通过螺纹紧固件固定连接。
作为一种改进的方式，所述感应杆与一个所述支座通过螺纹紧固件固定连接。
作为一种改进的方式，所述感应杆的表面粘贴电阻式应变片，所述电阻式应变片电性连接应变采集机箱。
作为一种改进的方式，所述感应杆粘贴有电阻式应变片处包裹有防护材料。
作为一种改进的方式，所述防护材料为环氧树脂砂浆聚合物。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
该考虑温度影响的应变测试装置的结构简单，操作方便，使用该装置可较为准确的测量出由于温度的改变引起的桥梁的应变量，从而为计算最终的桥梁应变值供计算数据，提高计算结果的准确性。
由于所述感应杆与所述传递杆分别通过一个支座固定安装于所述桥梁构件表面，通过支座分别将应变杆和感应杆固定安装于测试桥梁的表面，操作简单方便。
由于所述温度传感器设有两个，一个所述温度传感器设置于所述传递杆表面，另一个所述温度传感器设置于所述传递杆内部，通过两个温度传感器求平均值可较为准确的测出温度变化量t。
附图说明
图1是本实用新型的的测量方法测试状态参考图；
图2是图1的俯视图；
图3是本实用新型的的测量方法的力学原理示意图；
图中，1-传递杆，2-感应杆，31-第一支座，32-第二支座，4-螺纹紧固件，5-电阻式应变片，6-防护材料，8-螺纹紧固件，9-温度传感器，10-桥梁构件。
具体实施方式
如图1和图2共同所示，一种考虑温度影响的应变测试装置，包括测试杆，测试杆包括感应杆2和传递杆1，感应杆2的一端与传递杆1的一端通过螺纹紧固件8固定连接到一起，感应杆2的另一端固定设有第一支座31，感应杆2与第一支座31通过螺纹紧固件8固定连接。传递杆1的另一端固定设有第二支座32，第一支座31和第二支座32分别设有固定连接桥梁10的螺纹紧固件4，两个支座分别与桥梁构件10通过螺纹紧4固件固定连接。
在传递杆上设置有温度传感器9。温度传感器9设有两个，一个温度传感器9设置于传递杆1表面，另一个温度传感器9设置于传递杆1内部。通过两个温度传感器9求平均值可较为准确的测出温度变化量t。
感应杆1的表面粘贴电阻式应变片5，电阻式应变片5电性连接应变采集机箱。感应杆2粘贴有电阻式应变片5处包裹有防护材料6。防护材料6为环氧树脂砂浆聚合物，用以测量桥梁构件10的应变值。
该考虑温度影响的应变测试装置的使用方法为：
1)首先在桥梁构件10表面平行应变方向设置测试杆，通过两个支座分别将感应杆2和传递杆1固定安装于测试桥梁的表面；
2)读取测试前后的温度改变量t,按公式计算获得由温度变化量t引起的应变量ε；
其中：
l、s、e、α分别为感应杆2的长度、截面面积、弹性模量和膨胀系数；
L、S、E、α′分别为传递杆1的长度、截面面积、弹性模量和膨胀系。
以下给出计算公式的基本推导过程：
如图3所示，外界环境作用下均匀升温t℃，此时感应杆2和传递杆1的温度变化引起长度变化量分别为Δlt、ΔLt，分别如式1和式2所示：
Δlt＝ltα (式1)
ΔLt＝Ltα′ (式2)
当两端固结时均匀升温t将在传递杆1及感应杆2内产生轴力F，由轴力F作用下感应杆2和传递杆1产生长度的变化量分别为ΔlF、ΔLF，分别如式3和式4所示：
由于两端固定，温度t作用下和轴力F作用传递刚和感应杆2的总伸长量为0，即可得式5：
Δlt+ΔLt+ΔlF+ΔLF＝0 (式5)
将式1～式4代入式5得式6：
将式6化简后的式7：
不妨令代入式7可得到式8
此时，感应杆2的应变为ε，可根据式9计算确定：
当采用同种钢材16Mn的感应杆2和传递杆1，其膨胀系数为1.2E-5，感应杆2与传递杆1长度比取0.16667～0.33333，感应杆2与传递杆1刚度比取0.08842～0.35368，温度每变化1℃对感应杆2应变影响见表1所示。
表1温度每变化1℃对感应杆2应变影响
上述说明凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，盖专利范围。

Claims (8)

1.一种考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于，包括：
测试杆，所述测试杆包括感应杆和传递杆，所述感应杆的一端与所述传递杆的一端固定连接到一起，所述感应杆的另一端固定设有第一支座，所述传递杆的另一端固定设有第二支座，所述第一支座和所述第二支座分别设有固定连接桥梁的紧固件，在所述传递杆上设置有温度传感器。
2.如权利要求1所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述温度传感器设有两个，一个所述温度传感器设置于所述传递杆表面，另一个所述温度传感器设置于所述传递杆内部。
3.如权利要求2所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述传递杆与所述感应杆通过螺纹紧固件固定连接。
4.如权利要求3所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：两个所述支座分别与所述桥梁构件通过螺纹紧固件固定连接。
5.如权利要求1所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述感应杆与一个所述支座通过螺纹紧固件固定连接。
6.如权利要求1所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述感应杆的表面粘贴电阻式应变片，所述电阻式应变片电性连接应变采集机箱。
7.如权利要求1所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述感应杆粘贴有电阻式应变片处包裹有防护材料。
8.如权利要求7所述的考虑温度影响的应变测试装置，其特征在于：所述防护材料为环氧树脂砂浆聚合物。
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