CN212254436U - 一种桥梁体内横向预应力应力测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及已建桥梁体内预应力测试的技术领域，尤其是一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，包括测量元件和数据处理模块，测量元件包括工作应变片和补偿应变片，数据处理模块包括应力采集仪，工作应变片设置于桥梁悬臂端的第一预应力钢束的槽口内，补偿应变片设置于第二预应力钢束的槽口内，应力采集仪连接于工作应变片和补偿应变片并对工作应变片和补偿应变片的测量数据进行采集处理。本实用新型采用人工开槽，使得桥梁体内横向预应力外露，然后采用应力释放的方式对切割过程中的应变进行测试，通过切割前后应变的差值进行应力计算。

Description

一种桥梁体内横向预应力应力测试系统

技术领域

本实用新型涉及已建桥梁体内预应力测试的技术领域，尤其是一种桥梁体内横向预应力应力测试系统。

背景技术

预应力混凝土桥出现在20世纪30年代，50年代以来不断取得巨大发展。由于采用预应力工艺，同钢筋混凝土桥相比，能明显减少结构高度，同时还能将桥梁跨度进一步增大；同钢结构桥梁相比又具有养护简单、工作量小的特点，其经济性不言而喻。因此，自20世纪50年代以来，它的在各种新的桥型中应用最广，其发展方兴未艾。

由于早期桥梁设计、施工中对这种结构和体系的认识不足，最近预应力桥梁结构预应力损失开裂的情况也越来越受到工程师和学者的重视。既有桥梁的诊断和大跨度桥梁预应力长期效应的研究也越来越深入。

目前常规的应力测试方法主要有：压力环测试法、千斤顶测试法、应力-应变测试法、弦振测试法、磁通量测试法及光纤传感器法等几类。以上方法大多用于边界条件明确的体外预应力钢束和索力的测试，但用于预应力混凝土结构体内钢束有效预应力的测试时效果不甚理想。而对于已建桥梁，由于前期未埋设传感器等设备，几乎无法测量到既有预应力的应力状态。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，采用人工开槽，使得桥梁体内横向预应力外露，然后采用应力释放的方式对切割过程中的应变进行测试，通过切割前后应变的差值进行应力计算，安全可靠，施工简单，测试便捷。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，其特征在于：包括测量元件和数据处理模块，所述测量元件包括工作应变片和补偿应变片，所述数据处理模块包括应力采集仪，所述工作应变片设置于桥梁悬臂端的第一预应力钢束的槽口内，所述补偿应变片设置于第二预应力钢束的槽口内，所述应力采集仪连接于所述工作应变片和所述补偿应变片并对所述工作应变片和所述补偿应变片的测量数据进行采集处理。

优选地，所述应力采集仪分别通过数据采集线和补偿线连接于所述工作应变片和所述补偿应变片。

优选地，所述工作应变片粘贴于所述第一预应力钢束的槽口内的外露的预应力段的横向位置根部，所述补偿应变片粘贴于所述第二预应力钢束的槽口内的外露的预应力段的横向位置根部。

本实用新型的优点是：采用人工开槽，使得桥梁体内横向预应力外露，然后采用应力释放的方式对切割过程中的应变进行测试，通过切割前后应变的差值进行应力计算；现场操作简单，测试数据可靠，只需要对局部的位置进行处理即可，可以快速地测量出既有桥梁横向预应力的应力状态；可供桥梁养护、加固、设计提供可靠的依据，具有良好的实用价值和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-8分别表示为：工作应变片1，应力采集仪2，补偿应变片3，数据采集线4，补偿线5，桥梁悬臂端6，第一横向预应力段 7，第一槽口8。

实施例：本实施例中一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，主要用于测量桥梁体内横向预应力。

如图1所示，本实施例中的应力测试系统主要包括测量元件、数据处理模块和连接组件，测量元件为工作应变片1和补偿应变片3，数据处理模块为应力采集仪2，连接组件为数据采集线4和补偿线5。数据采集线4的两端分别连接于工作应变片1和应力采集仪2，补偿线5的两端分别连接于应力采集仪2和补偿应变片3，应力采集仪2可通过数据采集线4和补偿线5分别采集应力采集仪2和补偿应变片3的数据。

如图2所示，应力采集仪2可同时连接不同测量位置的多个工作应变片1，用于测量多个位置上的桥梁体内横向预应力。

在既有桥梁悬臂端6的第一预应力钢束上进行开槽处理，该槽口为第一槽口8，第一槽口8内的第一横向预应力段 7会外露出来。在安装工作应变片1之前，需要对第一横向预应力段 7的表面进行清洗，待凉干后，在第一横向预应力段 7的横向位置根部粘贴工作应变片1，最后进行封闭处理。

第一槽口8大小长约50cm，宽度以露出预应力加适当操作空间即可，可根据实际情况做适当的调整。

同理，在第二预应力钢束上进行开槽处理，该槽口为第二槽口，采用如工作应变片1相同的安装方式，将补偿应变片3粘贴在第二槽口内的第二横向预应力段的横向位置根部上。

在安装完工作应变片1和补偿应变片3后，将工作应变片1和补偿应变片3连接至应力采集仪2，应力采集仪2会收集并处理工作应变片1和补偿应变片3的测量数据，计算并显示出此时（切割前）第一预应力钢束的应变。

进一步地，采用砂轮在距离工作应变片1约20cm处对第一预应力钢束进行切割，切割过程采用应力采集仪2进行跟踪读数，第一预应力钢束切断后应力采集仪2显示出的稳定读数，即为切割后第一预应力钢束的应变。

更进一步地，通过切割后的第一预应力钢束与切割前的第一预应力钢束的应变差可以算出预应力钢筋的既有应力状态。

此外，结合图1和图2所示，本实施例的使用方法如下：

1、现场清理，采用钢筋探测仪测量第一预应力钢束大致位置，并进行标记；

2、在标记的位置人工开槽，开槽过程中，注意对预应力的保护，避免损伤到第一预应力钢束；

3、砂纸打磨需要粘贴工作应变片1的局部范围；

4、采用酒精清洗打磨位置第一预应力钢束，待干燥后，粘贴工作应变片1，并对工作应变片1进行防潮封闭处理；

5、在桥面放置一不受力的第二预应力钢束，采用同样的方法，在其表面粘贴补偿应变片3；

6、采用防干扰的屏蔽线（即数据采集线4和补偿线5）连接工作应变片1及补偿应变片3到应力采集仪2，并进行初读数（切割前的读数）；

7、采用砂轮在距离工作应变片1约20cm的位置进行对第一预应力钢束的切割，并实时跟踪测量应变情况，直至第一预应力钢束切断后，应变读数稳定后，进行再读数（切割后的读数）；

8、将切割前后的应变进行数据整理，利用其差值作为本次应力释放的应变值，计算既有预应力的应力。

本实施例现场操作简单，测试数据可靠，只需要对局部的位置进行处理即可，可以快速地测量出既有桥梁横向预应力的应力状态，可供桥梁养护、加固、设计提供可靠的依据，具有良好的实用价值和推广价值。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (3)

1.一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，其特征在于：包括测量元件和数据处理模块，所述测量元件包括工作应变片和补偿应变片，所述数据处理模块包括应力采集仪，所述工作应变片设置于桥梁悬臂端的第一预应力钢束的槽口内，所述补偿应变片设置于第二预应力钢束的槽口内，所述应力采集仪连接于所述工作应变片和所述补偿应变片并对所述工作应变片和所述补偿应变片的测量数据进行采集处理。

2.如权利要求1所述的一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，其特征在于：所述应力采集仪分别通过数据采集线和补偿线连接于所述工作应变片和所述补偿应变片。

3.如权利要求1所述的一种桥梁体内横向预应力应力测试系统，其特征在于：所述工作应变片粘贴于所述第一预应力钢束的槽口内的外露的预应力段的横向位置根部，所述补偿应变片粘贴于所述第二预应力钢束的槽口内的外露的预应力段的横向位置根部。

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