本发明专利技术公开一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验装置及试验方法，装置包括缆索张拉锚固系统、试验缆索和索夹、吊杆张拉测量系统及索夹预紧力、位移测量系统；该装置能够重演索夹在工程结构中的真实受力状态和滑移失效行为，可匹配安装销接式和骑跨式两种主要类型索夹，节省试验成本，并能够开展“短期加载”和“长期持荷”两种工况测试。试验方法需要基于该装置实施，以某一级吊杆拉力荷载持荷状态下位移计示值出现“跳跃”或“蠕变”作为“临界滑移状态”特征；不论“短期加载”还是“长期持荷”测试，均以“临界滑移状态”之后“稳定状态”下的吊杆拉力值作为试验索夹的抗滑承载力或剩余抗滑承载力测试结果。承载力测试结果。承载力测试结果。
【技术实现步骤摘要】
一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验装置及试验方法
[0001]本专利技术涉及桥梁、空间结构建筑
，特别是涉及一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验装置及试验方法。
技术介绍
[0002]悬索桥的主缆和建筑索拱桁架结构的主拉索均为大跨度结构中的重要的受拉承重构件，统称“缆索”。缆索一般由高强钢丝、钢绞线、钢丝绳组成的钢丝束构成，具有轻质高强、柔韧性好等优点。缆索上设置有按一定间距分布的索夹，用于箍紧缆索，并与吊索(悬索桥)、次拉索或拉杆(索拱桁架)等受拉传力构件连接，共同组成缆索承重体系。索夹因为倾角和不平衡力的原因，会受到沿轴向的拉力分力，该分力导致索夹产生滑移倾向，可称为“滑移力”。索夹通常由两半块对合的索夹体组成，用预应力高强螺栓副紧固在缆索上，因此具有一定的抗滑承载力。设计要求索夹的抗滑承载力足以抵抗吊索、次拉索或拉杆产生的滑移力，方能使索夹节点连接稳定。当抗滑承载力不足时，索夹将沿缆索轴向滑动，刮伤缆索表面，索夹错位将导致结构内力重分配，结构刚度减小，影响结构功能或安全。因此索夹的抗滑承载力是悬索桥和建筑索拱桁架结构体系的重要性能指标。
[0003]尽管行业规范给出了索夹抗滑承载力的一般经验计算公式，由于索夹节点结构形式的多样性及其受力模式的复杂性、摩擦系数的不确定性、螺栓松弛行为导致的紧固弱化等众多原因，不同类型索夹的滑移失效模式、实际抗滑承载力及其劣化规律尚无统一的认识和较为清晰的解答。所以索夹抗滑承载力试验依然是研究索夹抗滑承载力和工程检验的必要手段。
[0004]当前行业内开展的索夹抗滑承载力试验均为使用千斤顶沿缆索轴向顶推索夹的加载试验，这种加载方式与实际结构中的索夹的受力模式差异明显，无法重演真实的索夹滑移失效行为，故无法获知真实的索夹抗滑承载力，仅能得到索夹与缆索摩擦副的名义摩擦系数。专利技术人的论文Theoretical and numerical studies of the slip resistance of main cable clamp composed of an upper and a lower part[J].Advances in Structural Engineering,2021,24(4):691
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705.对此有深入阐述。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验装置及试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够重演工程结构中索夹实际的滑移失效行为，据此方能获知实际的索夹抗滑承载力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力的试验装置，包括缆索张拉锚固系统、吊杆张拉测量系统、试验缆索、试验索夹、索夹螺栓预紧力测量传感器、索夹滑移量测量位移计及位移计探针限位板；所述缆索张拉锚固系统用于张拉和锚固所述试验缆索；所述试验索夹通过索夹螺栓预紧在张紧后的所述试验缆索上；所述吊杆张拉测量系统与试验索夹连接后，通过张拉吊杆对所述试验索夹施
加拉力；所述索夹螺栓上安装有索夹螺栓预紧力测量传感器，所述索夹螺栓预紧力测量传感器与数据采集设备联接；所述试验索夹与试验缆索之间安装有多组索夹滑移量测量位移计和位移计探针限位板。
[0007]优选地，所述试验索夹采用销接式索夹或骑跨式索夹，销接式索夹或骑跨式索夹均可与所述吊杆张拉测量系统匹配连接；所述销接式索夹设置有带销孔的耳板，带销孔的耳板通过销轴螺栓和所述吊杆张拉测量系统的叉耳销接；所述骑跨式索夹设置有带绳圈接头的钢丝绳，所述钢丝绳骑跨在骑跨式索夹的缆槽中，所述绳圈接头套在叉耳外侧的销接螺栓的杆上，实现与吊杆张拉测量系统的连接。
[0008]优选地，所述吊杆张拉测量系统包括叉耳、连接承板、脚撑、吊杆拉力传感器、千斤顶、支座拉杆和反力支座；销轴螺栓与叉耳用于连接试验索夹；所述张拉吊杆的两端区域车有螺纹，所述张拉吊杆的一端通过叉耳锚固螺母锚固于叉耳上，另一端用吊杆张拉螺母锚固在千斤顶头部；所述千斤顶顶出产生的反力先由所述连接承板承受，所述连接承板再通过支座拉杆将反力传递给反力支座；所述千斤顶尾部与连接承板之间垫设有所述吊杆拉力传感器和脚撑；所述张拉吊杆穿过连接承板处的杆长区域车有螺纹，在此螺纹处安装吊杆锚固螺母，将吊杆锚固螺母旋紧于连接承板板面后，可以卸载千斤顶，此时张拉吊杆的拉力将通过吊杆锚固螺母传递给连接承板；当所述吊杆锚固螺母处于旋紧状态下时，可拆除千斤顶和吊杆拉力传感器；承板锚固螺母和支座锚固螺母分别用于支座拉杆两端与连接承板和反力支座的顶板栓接。
[0009]优选地，所述吊杆拉力传感器为穿心式压力传感器，所述吊杆拉力传感器测得的千斤顶尾部产生的压力反力等于吊杆的张拉力，所述吊杆拉力传感器与数据采集设备联接。
[0010]优选地，张紧后的所述试验缆索及试验索夹的轴线与所述张拉吊杆的拉力轴线之间呈倾斜夹角，该角度值参照实际结构或根据试验要求事先确定。
[0011]本专利技术还提供一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验方法，应用于上述的基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力试验装置，包括短期加载和长期持荷两种工况的测试，
[0012]所述短期加载的测试方法是：按指定索夹螺栓预紧力紧固好试验索夹后，逐级加载张拉吊杆，同时记录加载过程索夹螺栓的预紧力、张拉吊杆的拉力与索夹滑移量测量位移计的示值，直至出现临界滑移状态，此时千斤顶的液压泵停机持荷，直至索夹滑移量测量位移计示值稳定，记录稳定状态下索夹螺栓的预紧力、张拉吊杆的拉力与索夹滑移量测量位移计的示值；
[0013]所述长期持荷的测试方法是，按指定索夹螺栓预紧力紧固好试验索夹后，按指定张拉吊杆的拉力张拉所述张拉吊杆；旋紧吊杆锚固螺母，使张拉吊杆处于长期持荷状态，按指定频次记录测试周期内索夹螺栓预紧力测量传感器和索夹滑移量测量位移计的实时数据，待测试周期结束时再次按短期加载测试方法测量试验索夹的剩余抗滑承载力。
[0014]本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
[0015]其一，区别于当前索夹顶推加载试验装置，本专利技术公开的试验装置通过吊杆对试验缆索索夹施加拉力荷载，能够模拟索夹在工程结构中的实际受力模式，且可以开展“短期加载”和“长期持荷”2种工况的测试，从而能够重演工程结构中索夹实际的滑移失效行为，据此方能获知实际的索夹抗滑承载力。
[0016]其二，本专利技术公开的试验装置可以匹配安装销接式索夹和骑跨式索夹两种主要类型的索夹，一套装置可支持多类型索夹抗滑试验，减少了试验成本。
[0017]其三，区别于当前索夹顶推加载试验方法，本专利技术公开的试验方法，基于吊杆张拉试验装置，包括“短期加载”和“长期持荷”2种工况测试，“短期加载”测试能够在设定的索夹预紧力条件下，在一天时间内测试得到索夹的抗滑承载力；“长期持荷”测试能够真实重演索夹在长期使用当中，经历必然发生的螺栓松弛和抗滑承载力劣化，尔后出现的滑移失效行为，从而测得预定测试周期结束时索夹的实际剩余抗滑承载力。
[0018]其四，本专利技术公开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力的试验装置，其特征在于：包括缆索张拉锚固系统、吊杆张拉测量系统、试验缆索、试验索夹、索夹螺栓预紧力测量传感器、索夹滑移量测量位移计及位移计探针限位板；所述缆索张拉锚固系统用于张拉和锚固所述试验缆索；所述试验索夹通过索夹螺栓预紧在张紧后的所述试验缆索上；所述吊杆张拉测量系统与试验索夹连接后，通过张拉吊杆对所述试验索夹施加拉力；所述索夹螺栓上安装有索夹螺栓预紧力测量传感器，所述索夹螺栓预紧力测量传感器与数据采集设备联接；所述试验索夹与试验缆索之间安装有多组索夹滑移量测量位移计和位移计探针限位板。2.根据权利要求1所述的基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力的试验装置，其特征在于：所述试验索夹采用销接式索夹或骑跨式索夹，销接式索夹或骑跨式索夹均可与所述吊杆张拉测量系统匹配连接；所述销接式索夹设置有带销孔的耳板，带销孔的耳板通过销轴螺栓和所述吊杆张拉测量系统的叉耳销接；所述骑跨式索夹设置有带绳圈接头的钢丝绳，所述钢丝绳骑跨在骑跨式索夹的缆槽中，所述绳圈接头套在叉耳外侧的销接螺栓的杆上，实现与吊杆张拉测量系统的连接。3.根据权利要求1所述的基于吊杆张拉的索夹抗滑承载力的试验装置，其特征在于：所述吊杆张拉测量系统包括叉耳、连接承板、脚撑、吊杆拉力传感器、千斤顶、支座拉杆和反力支座；销轴螺栓与叉耳用于连接试验索夹；所述张拉吊杆的两端区域车有螺纹，所述张拉吊杆的一端通过叉耳锚固螺母锚固于叉耳上，另一端用吊杆张拉螺母锚固在千斤顶头部；所述千斤顶顶出产生的反力先由所述连接承板承受，所述连接承板再通过支座拉杆将反力传递给反力支座；所述千斤顶尾部与连接承板之间垫设有所述吊杆拉力传感器和脚撑；所述张拉吊杆穿过连接承板处的杆长区域车有螺纹，在此螺纹处安装吊杆锚固螺母，将吊杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗如松，沈锐利，屈俊童，林帆，雷真，陈鑫，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：
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