一种预应力钢绞线初始张拉力及稳压时间判别系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种预应力钢绞线初始张拉力及稳压时间判别系统及方法，通过测试不同钢绞线长度下初始张拉荷载与稳压时间变化测试试验，绘制初始张拉荷载与稳压时间随钢绞线长度变化的曲线；分析钢绞线长度对初始张拉荷载及稳压时间的影响规律，对测试曲线进行数据拟合回归，分别得到钢绞线长度‑初始张拉荷载及钢绞线长度‑稳压时间的数学回归模型。通过该模型可根据张拉钢绞线的长度准确的判定钢绞线初始张拉荷载及稳压时间，有利于提高预应力钢绞线张拉质量，实用性强，提高实际桥梁的工程质量。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力钢绞线初始张拉力及稳压时间判别系统及方法
本专利技术涉及一种预应力钢绞线初始张拉力及稳压时间判别系统及方法。
技术介绍
在国内经济迅速发展的带动下，桥梁建设也进入迅猛发展的阶段。其中预应力混凝土桥梁结构因其良好的使用性能和优越的跨越能力，在公路、铁路桥梁建设领域的大规模推广。而随着预应力桥梁发展，其也存在各种各样的问题也随之被发现。根据研究表明，《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TFSO-2011)规定：为有效保证不同长度预应力钢绞线张拉施工质量满足要求，避免有效预应力损失，需针对初始张拉荷载及稳压时间进行有效控制。国内外针对超长束初始张拉荷载及稳压时间的研究较少，且研究结果仅限于特定工程中钢绞线测试，未形成统一计算模式，而初始张拉荷载及稳压时间对运营期桥梁的预应力损失影响极为关键，因此开展不同长度下预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间的研究尤为重要。专利技术人发现在预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间的研究目前还是空白，仍需进一步探究。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种预应力钢绞线初始张拉力及稳压时间判别系统及方法，为开展梁体预应力钢绞线初始张拉荷载判定与稳压时间的研究提供了一种测试方法。本专利技术所描述的预应力钢绞线初始张拉荷载判定与稳压时间的测试方法简便，快捷，测试数据精确，不会影响张拉施工过程，不会对钢绞线本身产生损坏，不受施工场地的限制。该系统及方法对预应力钢绞线初始张拉荷载与稳压时间判定提供重要依据。本专利技术的第一专利技术目的是提出一种预应力钢绞线初始张拉荷载判定与稳压时间判别系统，该系统可以应用于不同长度钢绞线初始张拉荷载及稳压时间的研究，以指导不同长度钢绞线的张拉施工，有效提高预应力张拉施工质量。为了达成上述第一专利技术目的，本专利技术采用如下技术手段：本专利技术提出了一种预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，测试系统包括张拉千斤顶、穿心式压力传感器、工作锚、限位板、工具锚、高精度位移计，所述的张拉千斤顶包括两个，分别对延伸到梁体外的钢绞线两端施加一定的张拉力，在张拉千斤顶与梁体之间设置工作锚和限位板；所述的穿心式压力传感器，放置在延伸到梁体外的钢绞线上，且位于张拉端工作锚与张拉千斤顶之间，用于测量张拉荷载；所述的高精度位移计安装在张拉千斤顶上，用于测试预应力钢绞线张拉过程中钢绞线的伸长量。本专利技术对张拉过程中张拉力及伸长量进行测试，根据测试结果绘制张拉力-伸长量关系曲线并与拟合曲线进行对比；测试稳压时间与张拉力的数据，对稳压时间进行分析，得到不同钢铰线长度下张拉稳压时间。进一步的，本专利技术还提供了一种预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试方法，具体操作步骤如下：(1)安装压力传感器：钢绞线穿束完成后，在工作锚下安装压力传感器，张拉施工过程前将穿心式压力传感器放置于工具锚与千斤顶之间，传感器两侧均放置钢垫板，保证传感器接触面受力均匀。(2)安装高精度位移计：千斤顶安装完成后，在千斤顶上方安装高精度位移计，位移计顶针与千斤顶前方的挡板接触。(3)连接采集仪：在穿心式压力传感器及高精度位移计安装完成后连接采集仪。(4)安装完成后开始进行张拉施工，利用智能张拉设备开始进行分等级张拉，并开始进行张拉力与伸长量采集工作。(5)基于现场实测数据，提出了可用于实际工程中判定不同长度预应力钢束初始张拉荷载计算公式。进一步的，上述方法中步骤(5)明确预应力钢绞线长度与初始张拉荷载之间的定量关系，以钢绞线长度为自变量对测试数据进行线性回归拟合。取拟合公式90％保证率上下限值来确定不同钢绞线长度的初始张拉力的取值范围。进一步的，明确预应力钢绞线长度与持荷稳压时间之间的定量关系，以钢绞线长度为自变量对稳压时间进行线性回归拟合。取钢绞线长度与稳压时间的拟合公式的90％保证率上下限值来确定不同钢绞线长度的稳压时间取值范围。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术所描述的锚下预应力与伸长测试方法简便，快捷，测试数据精确，不会影响张拉施工过程，不会对梁体本身产生损坏，不受施工场地的限制。该测试系统及方法对研究预应力钢绞线的初始张拉力与稳压时间提供重要的科研依据，本专利技术的内容可以确定不同长度预应力钢绞线的初始张拉荷载及稳压时间，以指导实际桥梁中张拉施工过程，有效提高预应力张拉施工质量。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是张拉系统整体连接示意图；图2是高精度位移计安装示意图；图3(a)是1号梁预应力束张拉荷载测试曲线；图3(b)是2号梁预应力束张拉荷载测试曲线；图3(c)是3号梁预应力束张拉荷载测试曲线；图4(a)是1号预应力束持荷时间曲线；图4(b)是2号预应力束持荷时间曲线；图4(c)是3号预应力束持荷时间曲线；图5是钢绞线长度与初始张拉荷载拟合结果；图6是钢绞线长度与稳压时间拟合结果；图中：1为梁体；2为预应力钢绞线；3为工作锚；4为限位板；5为千斤顶；6为压力传感器；7为工具锚；8为高精度位移计；9为位移计挡板。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，根据研究表明，国内外针对超长束初始张拉荷载及稳压时间的研究较少，且研究结果仅限于特定工程中钢绞线测试，未形成统一计算模式。专利技术人发现在不同长度的预应力钢绞线的初始张拉荷载与稳压规律的研究目前还是空白，仍需进一步探究。本实施例提出了一种预应力钢绞线的初始张拉荷载与稳压时间的判别系统以及方法，系统如图1、图2所示，包括张拉千斤顶5、穿心式压力传感器6、工作锚3、限位板4、工具锚7和位移计8；张拉千斤顶5包括两个，分别对延伸到梁体外的预应力钢绞线2两端施加一定的张拉力，在张拉千斤顶5前端与梁体之间设置工作锚3和限位板4，张拉千斤顶5后端设置工具锚7；所述的穿心式压力传感器6，放置在延伸到梁体外的钢绞线上，且位于张拉端工具锚7与张拉千斤顶5之间，用于测量张拉荷载；所述的位移计8安装在张拉千斤顶5上，用于测试预应力钢绞线张拉过程中钢绞线的伸长量，所述的穿心式压力传感器及位移计安装完成后连接采集仪。穿心式压力传感器与千斤顶之间，以及穿心式压力传感器与工具锚间均放置钢垫板，保证压力传感器前后接触面与梁体、锚具均匀接触，确保锚下预应力测试数据的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，其特征在于，包括张拉千斤顶、穿心式压力传感器、工作锚、限位板、工具锚和位移计；/n所述的张拉千斤顶包括两个，分别对延伸到梁体外的钢绞线两端施加一定的张拉力，在张拉千斤顶前端与梁体之间设置工作锚和限位板，张拉千斤顶后端设置工具锚；所述的穿心式压力传感器，放置在延伸到梁体外的钢绞线上，且位于张拉端工具锚与张拉千斤顶之间，用于测量张拉荷载；所述的位移计安装在张拉千斤顶上，用于测试预应力钢绞线张拉过程中钢绞线的伸长量。/n

【技术特征摘要】
1.一种预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，其特征在于，包括张拉千斤顶、穿心式压力传感器、工作锚、限位板、工具锚和位移计；
所述的张拉千斤顶包括两个，分别对延伸到梁体外的钢绞线两端施加一定的张拉力，在张拉千斤顶前端与梁体之间设置工作锚和限位板，张拉千斤顶后端设置工具锚；所述的穿心式压力传感器，放置在延伸到梁体外的钢绞线上，且位于张拉端工具锚与张拉千斤顶之间，用于测量张拉荷载；所述的位移计安装在张拉千斤顶上，用于测试预应力钢绞线张拉过程中钢绞线的伸长量。


2.如权利要求1所述的预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，其特征在于，所述的穿心式压力传感器与千斤顶之间，以及穿心式压力传感器与工具锚间均放置钢垫板。


3.如权利要求1所述的预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，其特征在于，所述的穿心式压力传感器及位移计安装完成后连接采集仪。


4.如权利要求1所述的预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统，其特征在于，所述的位移计顶针与张拉千斤顶前方的挡板接触。


5.利用权利要求1-4任一所述的预应力钢绞线初始张拉荷载及稳压时间测试系统进行张拉载荷和稳压时间测试的方法，其特征在于，
安装整个系统；
进行初始张拉荷载和稳压时间的变化测试试验，绘制初始张拉荷载及稳压时间随预应力钢绞线长度的变化曲线；
总结钢绞线长度对初始张拉荷载的规...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，王晗，高磊，王大伟，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37