CN209703305U - 基于形状记忆合金的拉索组件 - Google Patents
基于形状记忆合金的拉索组件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209703305U CN209703305U CN201920145731.3U CN201920145731U CN209703305U CN 209703305 U CN209703305 U CN 209703305U CN 201920145731 U CN201920145731 U CN 201920145731U CN 209703305 U CN209703305 U CN 209703305U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drag
- line
- marmem
- steel strand
- thrust ring
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于形状记忆合金的拉索组件，包括：拉索，其由镍钛铁形状记忆合金制成，所述拉索为弹簧状且初始状态为压缩状态，所述拉索的内径略大于既有桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的直径，以使所述拉索套设于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上；一对拉索固定装置，其分别将所述拉索两端固定在所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上；其中，所述拉索两端分别连接一电线。本实用新型具有在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索产生松弛后，通过形状记忆合金的形状记忆效应来弥补桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的应力损失的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁维护器械领域。更具体地说，本实用新型涉及一种基于形状记忆合金的拉索组件。
背景技术
现有的桥梁预应力钢绞线(这里钢绞线也可以用平行钢丝替换)斜拉索一般都是通过预应力施工方法进行安装，在桥梁混凝土达到设计强度后，将桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索穿过桥梁混凝土上预留的孔洞，对桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索施加一定的预应力进行张拉，再用锚具将桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索端头固定在桥梁混凝土上。然而桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索长久使用后势必会有应力损失，造成桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索松弛，桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索松弛后将不能承受原来的内力，引起结构内力的重分布，使结构内力偏移设计内力，加速桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的破坏，影响桥梁的正常使用。
形状记忆合金(Shape Memory Alloy,简称SMA)是一种兼有感知和驱动功能的金属材料，具有一般金属材料所没有的许多特殊物理力学性能，主要有形状记忆效应、超弹性效应、阻尼效应、电阻特性,还具有强度高、塑性好、抗腐蚀、疲劳寿命长等优异特性。所谓形状记忆效应是呈现热弹性马氏体相变的合金所具有的一种奇特的功能，即合金处于低温相时予以塑性形变，加热到临界温度以上通过逆相变恢复其原始形状的现象，称之为形状记忆效应。
基于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的应力损失问题以及形状记忆合金的性能优势，本专利申请提出一种基于形状记忆合金的拉索组件。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种基于形状记忆合金的拉索组件，以在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索产生松弛后，通过形状记忆合金的形状记忆效应来弥补桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的应力损失。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于形状记忆合金的拉索组件，包括：
拉索，其由镍钛铁形状记忆合金制成，所述拉索为弹簧状且初始状态为压缩状态，所述拉索的内径略大于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的直径，以使所述拉索套设于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上；
一对拉索固定装置，其分别将所述拉索两端固定在所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上；
其中，所述拉索两端分别连接一电线。
优选的是，所述拉索固定装置为直管接头，所述直管接头由镍钛铌形状记忆合金制成，所述直管接头内包含同轴拼接的两段管腔，一段管腔的内径为所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的直径的95％～96％，以与所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索固接，另一端管腔的内径为所述拉索外径的95％～96％，以与所述拉索固接；
其中，所述直管接头上沿轴线方向开设有一贯穿的通孔，以使所述电线穿过。
优选的是，所述拉索是由多根镍钛铁形状记忆合金丝绞合成的合金筋弯成的弹簧状。
优选的是，所述直管接头的两段管腔内壁均设置有内螺纹。
优选的是，还包括：
止推环，其由镍钛铌形状记忆合金制成，所述止推环为圆筒状且套设于所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上，所述止推环的内径为所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索的直径的95％～96％，所述止推环位于所述直管接头远离所述拉索的一端，且所述止推环与所述直管接头抵接，所述止推环的内壁开设有多个沿轴线方向的矩形槽，多个矩形槽沿所述止推环的周向均匀间隔设置，相邻两矩形槽所夹的凸出部在所述止推环的内壁面上均设置有螺纹，且相邻两凸出部上的螺纹的旋向相反。
优选的是，所述止推环内壁面上的螺纹为梯形螺纹。
本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型充分利用镍钛铁形状记忆合金的形状记忆效应，当桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索出现应力损失时，通过向电线中通入直流电就可激发拉索的形状记忆效应，使拉索回弹，而拉索两端被拉索固定装置固定在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上，故拉索就会对桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索产生张力，以弥补桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索上出现的应力损失。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型其中一实施例的侧面结构示意图；
图2为本实用新型所述直管接头和止推环的侧面结构示意图；
图3为本实用新型所述止推环的截面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1～3所示，本实用新型提供一种基于形状记忆合金的拉索组件，包括：
拉索1，其由镍钛铁形状记忆合金制成，镍钛铁形状记忆合金具有通电加热后恢复原状的形状记忆效应，且相变温度大约在50℃左右。所述拉索1为弹簧状且初始状态为压缩状态，这里的压缩状态指所述拉索1在镍钛铁形状记忆合金的相变温度点以上制作成弹簧状，然后再将拉索1压缩产生塑性变形并且回复至室温，这样拉索1的压缩状态即可保持住。所述拉索1的内径略大于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2的直径，以使所述拉索1套设于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上；
一对拉索固定装置，其分别将所述拉索1两端固定在所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，这里的拉索固定装置可以用锚垫板和工作夹片，在拉索1两端分别抵接一个锚垫板，桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索穿过锚垫板后用工作夹片将锚垫板与桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索固定，这样拉索1两端均被锚垫板固定；这里的拉索固定装置还可以用如下面实施例所述的由形状记忆合金制成的直管接头4；
其中，所述拉索1两端分别连接一电线3，由于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2在实际使用过程中外面都是用套管保护，因此若拉索固定装置为锚垫板和工作夹片时，锚垫板上还需要设置让所述电线3穿过的小孔。
上述实施例在施工过程中，先将拉索1通过一对拉索固定装置固定在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，接好电线3后再将桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2固定到桥梁混凝土结构上，然后再在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2外套上保护套管。当桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2长期使用出现应力损失后，通过向电线3中通入直流电加热拉索1至镍钛铁形状记忆合金的相变温度点以上，就可激发拉索1的形状记忆效应，使拉索1恢复弹性，而拉索1两端被拉索固定装置固定在桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，故拉索1就会对桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2产生张力，以弥补桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上出现的应力损失
在另一实施例中，所述拉索固定装置为直管接头4，所述直管接头4由镍钛铌形状记忆合金制成，镍钛铌形状记忆合金具有升温后恢复原状的形状记忆效应，且相变温度大约在-150℃左右。所述直管接头4内包含同轴拼接的两段管腔，一段管腔的内径为所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2的直径的95％～96％，以与所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2固接，另一端管腔的内径为所述拉索1外径的95％～96％，以与所述拉索1固接，这里直管接头4的尺寸是指直管接头4在相变温度点以上加工制作时的原始尺寸，所述直管接头4在使用前先置于低温环境中进行冷加工(如拉拔或冷镦等扩张直管接头4内径)，让直管接头4发生塑性形变，直至所述直管接头4的一段管腔能通入所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2，另一段管腔中能通入所述拉索1，然后将冷加工后的直管接头4放入干冰或者液氮中保存，让直管接头4的塑性变形暂时无法恢复；
其中，所述直管接头4上沿轴线方向开设有一贯穿的通孔，以使所述电线3穿过。
上述实施例在使用过程中，将直管接头4从干冰或者液氮中取出，让直管接头4穿到桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，并且所述直管接头4的另一段管腔容纳并抵住所述拉索1的一端，然后缓慢炙烤直管接头4以激发镍钛铌形状记忆合金的形状记忆效应，使直管接头4收缩恢复至原始尺寸，这样直管接头4的一段管腔就能牢牢卡住所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2，另一段管腔就能牢牢卡住拉索1。上述实施例较锚垫板和工作夹片组合做拉索固定装置结构更为简单，且没有工作夹片等零碎易丢失部件。
在另一实施例中，所述拉索1是由多根镍钛铁形状记忆合金丝绞合成的合金筋弯成的弹簧状，这样拉索1的结构强度更高，即使单根镍钛铁形状记忆合金丝断裂也不影响整个拉索1的使用。
在另一实施例中，所述直管接头4的两段管腔内壁均设置有内螺纹，这样直管接头4与桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2，以及直管接头4与拉索1之间的摩擦力更大，固定得更牢固。
在另一实施例中，还包括：
止推环5，其由镍钛铌形状记忆合金制成，所述止推环5为圆筒状且套设于所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，所述止推环5的内径为所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2的直径的95％～96％，这里的内径指在矩形槽6开设前所述止推环5的内径，并不指开设矩形槽6后槽底处的内径，同时，这里所述止推环5的尺寸为止推环5在相变温度点以上加工制作时的原始尺寸。所述止推环5位于所述直管接头4远离所述拉索1的一端，且所述止推环5与所述直管接头4抵接，所述止推环5的内壁开设有多个沿轴线方向的矩形槽6，这里沿轴线方向指矩形槽6的槽体长度方向即沿所述止推环5的轴线方向，矩形槽6指在止推环5的截面上矩形槽6的截面轮廓大致为矩形。多个矩形槽6沿所述止推环5的周向均匀间隔设置，相邻两矩形槽6所夹的凸出部7在所述止推环5的内壁面上均设置有螺纹，且相邻两凸出部7上的螺纹的旋向相反，这种同一部件上设有两种旋向的螺纹一般通过数控机床分别铣出。由于所述止推环5也是由镍钛铌形状记忆合金制成，所以使用前也需要对止推环5进行低温环境下冷加工，这里的加工方式与上文中直管接头4类似，以扩张所述止推环5内径，让止推环5能套在所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2外，并将止推环5保存在干冰或者液氮中暂时保持住止推环5的塑性变形。
上述实施例在使用过程中，将止推环5从干冰或者液氮中取出，让止推环5穿到桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2上，并且所述止推环5的一端与所述直管接头4抵接，然后缓慢炙烤止推环5以激发镍钛铌形状记忆合金的形状记忆效应，使止推环5收缩恢复至原始尺寸，这样止推环5就能牢牢卡住所述桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2，而止推环5内凸出部7上的两种旋向螺纹能够防止止推环5受到张力推动时，沿桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2表面螺旋纹路旋转松懈，两种旋向相反的螺纹刚好能够阻止止推环5旋转。同时所述电线3也可以从所述矩形槽6中穿出，不会阻碍桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2外保护套管的安装。
在另一实施例中，所述止推环5内壁面上的螺纹为梯形螺纹，由于止推环5收缩后对桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2的压力较大，若螺纹为三角形螺纹，螺纹边缘尖锐处有可能会对桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2产生损伤，不利于桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2长久使用，梯形螺纹与桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2接触面平整，不容易损伤桥梁预应力钢绞线(或平行钢丝)斜拉索2。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (6)
1.基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，包括：
拉索，其由镍钛铁形状记忆合金制成，所述拉索为弹簧状且初始状态为压缩状态，所述拉索的内径略大于桥梁预应力钢绞线斜拉索的直径，以使所述拉索套设于桥梁预应力钢绞线斜拉索上；
一对拉索固定装置，其分别将所述拉索两端固定在所述桥梁预应力钢绞线斜拉索上；
其中，所述拉索两端分别连接一电线。
2.如权利要求1所述的基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，所述拉索固定装置为直管接头，所述直管接头由镍钛铌形状记忆合金制成，所述直管接头内包含同轴拼接的两段管腔，一段管腔的内径为所述桥梁预应力钢绞线斜拉索的直径的95％～96％，以与所述桥梁预应力钢绞线斜拉索固接，另一端管腔的内径为所述拉索外径的95％～96％，以与所述拉索固接；
其中，所述直管接头上沿轴线方向开设有一贯穿的通孔，以使所述电线穿过。
3.如权利要求1所述的基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，所述拉索是由多根镍钛铁形状记忆合金丝绞合成的合金筋弯成的弹簧状。
4.如权利要求2所述的基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，所述直管接头的两段管腔内壁均设置有内螺纹。
5.如权利要求2所述的基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，还包括：
止推环，其由镍钛铌形状记忆合金制成，所述止推环为圆筒状且套设于所述桥梁预应力钢绞线斜拉索上，所述止推环的内径为所述桥梁预应力钢绞线斜拉索的直径的95％～96％，所述止推环位于所述直管接头远离所述拉索的一端，且所述止推环与所述直管接头抵接，所述止推环的内壁开设有多个沿轴线方向的矩形槽，多个矩形槽沿所述止推环的周向均匀间隔设置，相邻两矩形槽所夹的凸出部在所述止推环的内壁面上均设置有螺纹，且相邻两凸出部上的螺纹的旋向相反。
6.如权利要求5所述的基于形状记忆合金的拉索组件，其特征在于，所述止推环内壁面上的螺纹为梯形螺纹。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920145731.3U CN209703305U (zh) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 基于形状记忆合金的拉索组件 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920145731.3U CN209703305U (zh) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 基于形状记忆合金的拉索组件 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209703305U true CN209703305U (zh) | 2019-11-29 |
Family
ID=68640683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920145731.3U Expired - Fee Related CN209703305U (zh) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | 基于形状记忆合金的拉索组件 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209703305U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110387805A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-29 | 北京交通大学 | 一种基于形状记忆合金的新型预应力拉索结构 |
| CN111519533A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 东南大学 | 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 |
-
2019
- 2019-01-28 CN CN201920145731.3U patent/CN209703305U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110387805A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-29 | 北京交通大学 | 一种基于形状记忆合金的新型预应力拉索结构 |
| CN111519533A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-11 | 东南大学 | 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 |
| CN111519533B (zh) * | 2020-04-28 | 2022-01-14 | 东南大学 | 一种内夹形状记忆合金丝的拉索hdpe抗裂护套及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209703305U (zh) | 基于形状记忆合金的拉索组件 | |
| US6082063A (en) | Prestressing anchorage system for fiber reinforced plastic tendons | |
| WO2015083214A1 (ja) | ロープの端末定着方法および端末定着具付きロープ、ロープの端末定着方法に用いる端末金具 | |
| US4469756A (en) | Method of and apparatus for forming an outwardly projecting bulge in a steel wire strand for forming an anchor in concrete | |
| JP6638904B2 (ja) | 圧縮形引留クランプの組立部品、送電線の引留構造、及び圧縮形引留クランプの施工方法 | |
| US20170362772A1 (en) | Wire element arrangement in an energy recovery device | |
| US4883713A (en) | Moldable material reinforcement fibers with hydraulic or non-hydraulic binder and manufacturing thereof | |
| JP6853941B2 (ja) | 圧縮接続部材の組立部品、送電線の圧縮接続構造、及び圧縮接続部材の施工方法 | |
| CN107035203A (zh) | 一种sma耗能器‑无粘结预应力系统 | |
| EP1668202A1 (en) | Tension anchorage system | |
| JP2017515998A (ja) | 補強コンクリートの補強材 | |
| US4755076A (en) | Spike and socket cable termination | |
| CN110387805A (zh) | 一种基于形状记忆合金的新型预应力拉索结构 | |
| JP2884465B2 (ja) | Ｆｒｐ補強材の端末定着構造 | |
| US20180127968A1 (en) | Flange Connectors for Double Tee Beams | |
| CN102747683A (zh) | 冷铸锚具的分丝板及其分丝方法 | |
| CN102839663B (zh) | 自动锚固装置及其应用方法 | |
| CN216471495U (zh) | 钢绞线导向装置 | |
| CN201209455Y (zh) | 预应力柔性锚杆体以及锚杆 | |
| CN206957317U (zh) | 一种sma耗能器‑无粘结预应力系统 | |
| KR100456336B1 (ko) | 일체형 웨지가 구비된 정착장치 | |
| JP6847454B2 (ja) | 圧縮接続部材の組立部品、送電線の圧縮接続構造、及び圧縮接続部材の施工方法 | |
| CN103375375B (zh) | 具有加固结构连接器的活性材料金属丝致动器 | |
| CN202474759U (zh) | 一种碳纤维复合芯导线锁紧装置 | |
| CN110206178B (zh) | 自复位耗能支撑装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20191129 Termination date: 20210128 |