本发明专利技术涉及土木工程技术领域，具体地指一种装配式预应力筋断裂试验装置及试验方法。包括试验块体、张拉结构、张拉槽块体、标准块体、防护结构和监测结构，试验块体是用于模拟待试验预应力筋使用环境的钢筋混凝土块体；张拉结构用于对预应力筋施加张拉作用力的施力结构；张拉槽块体是与张拉结构连接的钢筋混凝土块体；多个标准块体固定在试验块体与张拉槽块体之间形成与预应力钢筋长度适配的钢筋混凝土试验体；防护结构设置于钢筋混凝土试验体的两端；监测结构用于对试验过程中的振动、损伤和飞溅情况进行监测；本申请的试验装置结构简单，操作使用方便，降低了混凝土模型的制作难度和制作成本，试验的安全性和准确性得到了极大的提升。大的提升。大的提升。
【技术实现步骤摘要】
装配式预应力筋断裂试验装置及试验方法
[0001]本专利技术涉及土木工程
，具体地指一种装配式预应力筋断裂试验装置及试验方法。
技术介绍
[0002]精轧螺纹钢筋作为工程上常用的预应力钢筋在工程行业应用非常广泛，例如用作斜拉桥主塔斜拉索锚固区的抗裂锚固、用作连续梁桥箱梁竖向预应力钢筋可提高箱梁的竖向抗剪能力，其用途虽广，然而在施工和使用期易断裂。断裂后，其会冲破封锚构造弹出，掉落的话危害很大。
[0003]为了防止精轧螺纹钢断裂后造成次生灾害，需研究其防护措施。如专利号为“CN202011125104.7”的名为“斜拉桥索塔锚固区预应力钢筋冲击防护试验装置及方法”中国专利技术专利，该专利介绍的试验装置属于斜拉桥冲击防护试验
，包括加载装置、混凝土模型、张拉机构、张拉台座、高速摄像机和采集仪，张拉台座以半包围形式分布于混凝土模型侧壁上，且张拉台座上安装有多个张拉机构和加载装置，多个张拉机构的延长线呈纵横分布并与混凝土模型相连接，混凝土模型的斜上方设置有高速摄像机，高速摄像机、张拉机构和加载装置均电性连接有采集仪。该专利介绍的试验装置能够完成预应力钢筋的冲击防护试验，可以为预应力钢筋的选型提供良好的理论基础。但是这种试验装置存在较多的问题，这种试验装置是根据索塔锚固区的结构制作特定的模型，而该试验为破坏性试验，制作的模型为一次性构件，单个模型只适应特定的试验对象，而实际中不同的桥塔、不同的箱梁、不同的抗浮锚杆和不同的风电钢塔筒等尺寸都不一样，其对应的预应力钢筋长短不一，断裂位置不一，整个防护试验经济性差，而且非常不环保。尤其是对于桥梁结构，尺寸大，安装拆除也是一笔不小的费用。因此急需一种可重复使用、绿色环保的预应力钢筋防护试验方法和系统。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种装配式预应力筋断裂试验装置及试验方法。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种装配式预应力筋断裂试验装置，包括，
[0006]试验块体，所述试验块体是用于模拟待试验预应力筋使用环境的钢筋混凝土块体，试验块体上开设有供预应力筋穿过并且与预应力筋一端固连的第一通孔；
[0007]张拉结构，所述张拉结构是与预应力筋的另一端连接用于对预应力筋施加张拉作用力的施力结构；
[0008]张拉槽块体，所述张拉槽块体是与张拉结构连接的钢筋混凝土块体，张拉槽块体上开设有多个供预应力筋穿过的第二通孔；
[0009]多个标准块体，所述多个标准块体固定在试验块体与张拉槽块体之间形成与预应力钢筋长度适配的钢筋混凝土试验体，标准块体上开设有多个供预应力钢筋穿过的第三通
孔；
[0010]防护结构，所述防护结构设置于钢筋混凝土试验体的两端，用于阻拦试验过程中产生的飞溅碎片；
[0011]监测结构，所述监测结构用于对试验过程中的振动、损伤和飞溅情况进行监测；
[0012]所述第一通孔、第二通孔和第三通孔在预应力长度方向上一一对应且连通。
[0013]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述监测结构包括，
[0014]内部损伤传感器，所述内部损伤传感器包括浇筑于试验块体、标准块体和张拉槽块体内的线状传感器；浇筑于单个块体内的线状传感器包括多根沿水平方向垂直预应力筋的纵向部分以及连接相邻纵向部分的横向部分；
[0015]连接节点，所述连接节点设置于相邻块体之间，用于将从相邻块体内伸出的纵向部分的端部连接起来。
[0016]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述监测结构包括，
[0017]多个外部振动传感器，所述多个外部振动传感器设置于标准块体的上端，包括至少一个设置于邻接试验块体的标准块体上的外部振动传感器、至少一个设置于相邻标准块体接缝处上端的外部振动传感器。
[0018]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述监测结构包括，
[0019]多个内部振动传感器，所述多个内部振动传感器浇筑于标准块体内，包括至少一个设置于邻接试验块体的标准块体内的内部振动传感器、至少一个设置于相邻标准块体接缝内的内部振动传感器。
[0020]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述外部振动传感器与内部振动传感器在竖向方向上重叠布置。
[0021]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述监测结构还包括，
[0022]高速摄像机，所述高速摄像机位于试验块体与靠近试验块体一侧的防护结构之间，用于对试验过程中的飞溅情况进行监测。
[0023]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述防护结构包括，
[0024]两组挡板，所述两组挡板分置于试验块体远离标准块体一侧和张拉槽块体远离标准块体一侧；
[0025]防护沙袋，所述防护沙袋堆叠在挡板面向标准块体的一侧。
[0026]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述防护结构包括，
[0027]防护板，所述防护板粘贴固定在试验块体外侧正对第一通孔的部位上；
[0028]防护片，所述防护片粘贴固定在试验块体远离标准块体的一侧端面上。
[0029]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述张拉结构包括，
[0030]支架，所述支架设置于张拉槽块体和靠近张拉槽块体一侧的防护结构之间；
[0031]张拉千斤顶，所述张拉千斤顶安装在支架上，与张拉槽块体上的第二通孔一一对应。
[0032]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述相邻试验块体、标准块体和张拉槽块体之间通过弧形螺栓固定为一体。
[0033]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验装置，所述相邻试验块体、标准块体和张拉槽块体的邻接端面上设置有相互咬合的凸台和凹槽；所述凸台和凹槽之间设置
有防振橡胶。
[0034]本申请还提供一种装配式预应力筋断裂试验方法，所述试验方法采用上述的一种装配式预应力筋断裂试验装置进行，按照以下步骤进行：
[0035]S1、根据预应力筋的长度，选择合适数量的标准块体；
[0036]S2、按照试验要求，浇筑试验块体，待试验块体养护完成后在试验块体上进行断裂防护加固；
[0037]S3、将试验块体、标准块体和张拉槽块体组合安装成钢筋混凝土试验体；
[0038]S4、在钢筋混凝土试验体的两端布置防护结构，安装张拉结构，布置监测结构；
[0039]S5、启动张拉结构进行预应力筋的张拉断裂试验，监测结构记录试验数据；
[0040]S6、试验完成后，拆除破坏掉的试验块体，按照上述步骤进行下一预应力筋的断裂试验。
[0041]根据本申请提供的一种装配式预应力筋断裂试验方法，所述步骤S2中，待试验块体养护完成后在试验块体上进行断裂防护加固的方法包括：在试验块体远离标准块体的一侧对应第一通孔的位置粘贴防护板，在试验块体远离标准块体的一侧粘贴防护片。
[0042]根本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装配式预应力筋断裂试验装置，其特征在于：包括，试验块体(1)，所述试验块体(1)是用于模拟待试验预应力筋使用环境的钢筋混凝土块体，试验块体(1)上开设有供预应力筋穿过并且与预应力筋一端固连的第一通孔；张拉结构，所述张拉结构是与预应力筋的另一端连接用于对预应力筋施加张拉作用力的施力结构；张拉槽块体(2)，所述张拉槽块体(2)是与张拉结构连接的钢筋混凝土块体，张拉槽块体(2)上开设有多个供预应力筋穿过的第二通孔；多个标准块体(3)，所述多个标准块体(3)固定在试验块体(1)与张拉槽块体(2)之间形成与预应力钢筋长度适配的钢筋混凝土试验体，标准块体(3)上开设有多个供预应力钢筋穿过的第三通孔；防护结构，所述防护结构设置于钢筋混凝土试验体的两端，用于阻拦试验过程中产生的飞溅碎片；监测结构，所述监测结构用于对试验过程中的振动、损伤和飞溅情况进行监测；所述第一通孔、第二通孔和第三通孔在预应力长度方向上一一对应且连通。2.如权利要求1所述的一种装配式预应力筋断裂试验装置，其特征在于：所述监测结构包括，内部损伤传感器(4)，所述内部损伤传感器(4)包括浇筑于试验块体(1)、标准块体(3)和张拉槽块体(2)内的线状传感器；浇筑于单个块体内的线状传感器包括多根沿水平方向垂直预应力筋的纵向部分以及连接相邻纵向部分的横向部分；连接节点(5)，所述连接节点(5)设置于相邻块体之间，用于将从相邻块体内伸出的纵向部分的端部连接起来。3.如权利要求1所述的一种装配式预应力筋断裂试验装置，其特征在于：所述监测结构包括，多个外部振动传感器(6)，所述多个外部振动传感器(6)设置于标准块体(3)的上端，包括至少一个设置于邻接试验块体(1)的标准块体(3)上的外部振动传感器(6)、至少一个设置于相邻标准块体(3)接缝处上端的外部振动传感器(6)。4.如权利要求3所述的一种装配式预应力筋断裂试验装置，其特征在于：所述监测结构包括，多个内部振动传感器(7)，所述多个内部振动传感器(7)浇筑于标准块体(3)内，包括至少一个设置于邻接试验块体(1)的标准块体(3)内的内部振动传感器(7)、至少一个设置于相邻标准块体(3)接缝内的内部振动传感器(7)。5.如权利要求4所述的一种装配式预应力筋断裂试验装置，其特征在于：所述外部振动传感器(6)与内部振动传感器(7)在竖向方向上重叠布置。6.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄灿，王紫超，郑建新，张照坤，周仁忠，李浩，代百华，周浩，孙南昌，李杰，朱金柱，刘洋，吴晓东，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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