CN220908170U - 一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及桥梁养护加固技术领域，尤其涉及一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，包括预应力束、应变片、加热带、加热器和电阻应变仪，预应力束的端部设置于混凝土梁桥上，应变片设置于预应力束上，加热带与预应力束连接，应变片的信号端与电阻应变仪的接收端连接，电阻应变仪的输出端与加热器的控制端连接，加热带与加热器的加热端连接。本实用新型通过在桥梁的关键截面位置布设传感器，对桥梁的内力、裂缝等进行实时监控，对于桥梁应变较大的位置，体外预应力束进行自动调整，控制混凝土内力。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁养护加固技术领域，具体为一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置。
背景技术
随着桥梁的发展建设，桥梁的数量众多，维护养护难度大。对于环境恶劣的混凝土桥，混凝土主梁的腹板，翼缘板以及盖梁等地方裂缝出现频率高，加剧了钢筋的腐蚀，产生了应力重分布，对桥梁的使用不利，降低了桥梁的使用寿命。
目前，一般采用表面封闭法、压力灌注法、压力灌注+粘贴碳纤维布加固，混凝土裂缝形成时间需要实地检测，裂缝的修补需要耗费一定的人力物力。公开号为CN115404780A的专利公开了一种桥梁预应力施工装置，包括悬灌支架、预应力张拉装置、调节装置；悬灌支架包括上台座和下台座，预应力张拉装置连接上台座和下台座；调节装置设置在悬灌支架的一侧，调节装置连接上台座和下台座，调节装置用于调节上台座与下台座的间距。使用时，上台座和下台座设置完成之后，安装预应力张拉装置，预应力张拉装置连接上台座和下台座，用于在桥梁施工过程中提供竖向预应力。上述预应力施工装置解决了施工过程中提供竖向预应力的问题，但在桥梁养护加固过程中同样存在预应力的问题，且上述装置无法实现对桥梁内力、裂缝等进行实时监控，无法实现预应力的调整。
实用新型内容
针对现有技术中桥梁养护加固过程中混凝土桥内力不平衡且无法监控的问题，本实用新型提供一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，包括加热器、电阻应变仪和多个调整组件，调整组件包括预应力束、应变片和加热带，预应力束的端部设置于混凝土梁桥的钢箱梁上，应变片设置于混凝土梁桥的混凝土上，加热带与预应力束连接，应变片的信号端与电阻应变仪的接收端连接，电阻应变仪的输出端与加热器的控制端连接，加热带与加热器的加热端连接。
优选的，加热带缠绕于预应力束外侧。
优选的，多个预应力束分组设置于钢箱梁的腹板、底板和盖梁上。
优选的，在腹板上，预应力束倾斜设置。
优选的，预应力束的倾斜角度为45°～75°。
优选的，在底板上，多个预应力束纵向布置，且与桥面平行。
优选的，在盖梁上，多个预应力束横向布置，且与桥面垂直。
优选的，预应力束的端部采用锚固方法与混凝土梁桥固定。
优选的，电阻应变仪位于预应力束的一端，电阻应变仪通过第一连接线与应变片连接。
优选的，加热器通过第二连接线与加热带连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置通过在桥梁的关键截面位置布设应变片，对桥梁的内力、裂缝等进行实时监控，对于桥梁应变较大的位置，体外预应力束进行自动调整，控制混凝土内力。调整混凝土内力的体外预应力装置在工作时，其可以根据实际情况进行调整预应力束地索力，改善混凝土的受力情况，减少混凝土裂缝数量、宽度，体外预应力装置构造简单，成本经济，制作方便，安装速度快，可以快速应用到实际工程中去。此外体外预应力装置可以提高桥梁的耐久性，减少了维护的次数，降低后期的维护费用，使整座桥更加的经济合理。
进一步的，因腹板受剪力产生的剪切应变为45°-75°，因此预应力束在腹板上倾斜设置，可以有效控制剪切应变。
附图说明
图1为自动调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置标准图。
图2为梁桥自动调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置斜向布置图。
图3为梁桥自动调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置横向布置图。
图4为两跨连续T梁桥纵断面斜向布置方式。
图5为两跨连续T梁桥A-A断面纵向布置方式。
图中，1、控制端；2、固定端；3、电阻应变仪；4、加热器；5、预应力束；6、加热带；7、应变片；8、锚固区；9、第一连接线；10、第二连接线；11、T型梁翼缘板；12、T型梁腹板；13、支座。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型公开了一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，参照图1，包括加热器4、电阻应变仪3和多个调整组件，调整组件包括预应力束5、应变片7和加热带6，预应力束5的端部采用锚固方法与混凝土梁桥的钢箱梁固定，预应力束5在安装时即施加一定的预应力来控制裂缝，施加的预应力根据《混凝土结构加固设计规范》GB 50367－2013中，受弯构件正截面加固和受弯构件斜截面加固计算；一般为预应力束5抗拉强度标准值的0.2-0.4。本实施例中以预应力束5靠近电阻应变仪3的一端即为控制端1，另一端记为固定端2，预应力束5通过控制端1和固定端2与混凝土梁桥于锚固区8进行锚固固定。
参照图2、3，多个预应力束5分组设置于混凝土梁桥的腹板、底板和盖梁上。
在腹板上，预应力束5倾斜设置，且倾斜角度为45°～75°，这是因为腹板受剪力产生的剪切应变为45°-75°，倾斜设置可以有效控制剪切应变。图2所示的梁桥腹板顺桥向的斜向布置方式，倾斜角度一般为45°，装置之间的距离根据实际情况进行拟定。在底板上，多个预应力束5纵向布置，且与桥面平行。在盖梁上，多个预应力束5横向布置，且与桥面垂直。
应变片7设置于混凝土梁桥的混凝土上，本实施例中应变片7设置于两个锚固端的二分之一点、三分之一点、三分之二点三处，加热带6缠绕于预应力束5外侧。
参照图1，电阻应变仪3位于预应力束5的一端，且通过第一连接线9与应变片7连接，应变片7的信号端与电阻应变仪3的接收端连接，电阻应变仪3的输出端与加热器4的控制端1连接，加热带6通过第二连接线10与加热器4的加热端连接。电阻应变仪3和加热器4通过第三连接线或者无线方式连接。本实施例中电阻应变仪3采用多功能静态电阻应变仪3(ASMB1-16型)，应变片7为KC/KFG系列混凝土应变片7。电阻应变仪3处理来自应变片7的信号，若压缩应变过大即为体外预应力束5拉力过大，加热器4加热预应力束5加热带6；若拉伸应变过大即为体外预应力束5拉力过小，加热器4加热混凝土加热带6；直到应变变化到合理范围内。
本实用新型一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置的实施原理为：图4、5为本实用新型体外预应力装置在两跨连续T梁桥上的布置方式，两跨连续T梁桥包括支座13、固定于支座13上方的T型梁腹板12和位于T型梁腹板12边缘的T型梁翼缘板11，参照图4，在T型梁腹板12上，预应力束5分为两组，且对称倾斜设置于T型梁腹板12的两端。参照图5，在A-A断面上，预应力束5纵向布置且相互平行。利用索梁温差来自动调整混凝土的内力，即通过接收来自应变片7的信号来决定是否产生索梁温差，若产生压缩应变，通过增加温度使预应力束5放松，减少预应力束5拉力；若产生拉伸应变，停止加热体外预应力束5使预应力束5收紧，增加预应力束5拉力，提高桥梁的使用寿命。
以上所述的仅仅是本实用新型的较佳实施例，并不用以对本实用新型的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，包括加热器(4)、电阻应变仪(3)和多个调整组件，调整组件包括预应力束(5)、应变片(7)和加热带(6)，预应力束(5)的端部设置于混凝土梁桥的钢箱梁上，应变片(7)设置于混凝土梁桥的混凝土上，加热带(6)与预应力束(5)连接，应变片(7)的信号端与电阻应变仪(3)的接收端连接，电阻应变仪(3)的输出端与加热器(4)的控制端(1)连接，加热带(6)与加热器(4)的加热端连接。
2.根据权利要求1所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，加热带(6)缠绕于预应力束(5)外侧。
3.根据权利要求1所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，多个预应力束(5)分组设置于钢箱梁的腹板、底板和盖梁上。
4.根据权利要求3所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，在腹板上，预应力束(5)倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，预应力束(5)的倾斜角度为45°～75°。
6.根据权利要求3所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，在底板上，多个预应力束(5)纵向布置，且与桥面平行。
7.根据权利要求3所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，在盖梁上，多个预应力束(5)横向布置，且与桥面垂直。
8.根据权利要求1所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，预应力束(5)的端部采用锚固方法与混凝土梁桥固定。
9.根据权利要求1所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，电阻应变仪(3)位于预应力束(5)的一端，电阻应变仪(3)通过第一连接线(9)与应变片(7)连接。
10.根据权利要求1所述的调整混凝土梁桥内力的体外预应力装置，其特征在于，加热器(4)通过第二连接线(10)与加热带(6)连接。
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