[发明专利]一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及输电线路杆塔试验领域，更具体涉及一种输电线路杆塔试验中构件承载力和材料性能参数的试验测量方法。

背景技术：

输电杆塔结构真型试验是检验和验证杆塔的整体力学性能和结构合理性、指导杆塔结构优化设计不可或缺的重要手段，但由于杆塔结构真型试验通常要耗费较多的人力、物力和财力，只能有限度地进行，所以在结构设计的初期，特别是在进行初步探索比较或对设计理论计算进行研究时，一般多依靠对结构部件进行试验分析和理论计算。因此，结构部件试验是杆塔真型试验的有效补充，两种试验手段对于保证输电杆塔安全可靠、研究设计理论、促进输电杆塔优化设计具有同等重要的作用。

虽然结构部件试验系统进行的是结构构件或模型塔架的试验，试验规模相对较小，但其主要试验设施、设备与杆塔真型试验系统的组成结构相似，也包括试验大厅、试验台座、反力墙、反力架、液压加载系统、应变和位移测量系统、图像监控系统、吊装设备、试验制作设备以及配套的试验分析软件、试验机等。

传统的输变电杆塔构件承载力试验只能测量出构件的承载力，不能得到对真型塔设计有关的构件材料性能参数等，也不能通过自身装置实现对载荷传感器的校核，本发明的方法既可以实现承载力的测量，并能得到相关的构件材料性能参数，材料的弹性模量和泊松比，也可以通过材性试验得到的弹性模量和应变数据来校核承载力试验装置中载荷传感器的准确性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，为输变电铁塔构件的结构设计与研究提供依据。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述方法包括以下步骤：

（1）选取构件上的应变测试点；

（2）在所述应变测试点上设置应变测试计；

（3）组装试验装置；

（4）记录数据；

（5）计算构件的承载力和其材料参数。

本发明提供的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述步骤（1）中的应变测试点通过有限元分析方法选取，所述应变测试点为应力变化相同的区域。

本发明提供的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述步骤（2）所述应变测试计为应变片；在经打磨和酒精清洗后的所述应变测试点的正面和背面分别设置2个相互垂直的应变片；所述应变测试点的正面和背面的2个应变片的其中一个应变片均沿着所述构件的加载方向设置；

每个所述应变片的接线方式为通过同一个温度补偿片进行1/4桥接线法。

本发明提供的另一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述试验装置包括反力架和从上到下依次设置在反力架间的上端部支座、构件、下端部支座、荷载传感器和作动器；所述支座与构件间设有法兰板。

本发明提供的再一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，反力架为钢梁结构或者混凝土结构，所述上端部支座和下端部支座为铰支座。

本发明提供的又一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述构件为单角钢、双角钢、或多拼角钢，所述铰支座为刀口铰支座，所述刀口铰支座的刀口槽方向与角钢构件的弱轴方向平行。

本发明提供的又一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述构件为钢管，所述铰支座为球铰支座。

本发明提供的又一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，所述步骤（4）中的数据包括每个加载级荷载值、以及各应变片读数和所述每个应变片在任意两个加载级范围为15%到40%的荷载值下的应变差值ε_1a，ε_1b，ε_1'a，ε_1'b，ε_2a，ε_2b，ε_2'a，ε_2'b……；

所述每个加载级荷载为按照作动器量程荷载的5%比例从加载初值为零开始逐级递增；

其中，1为第1个应变测试点正面，2为第二个应变测试点正面，1’为第1个应变测试点背面，2’为第2个应变测试点背面，a为沿着所述构件的加载方向设置的应变片，b为垂直所述构件的加载方向设置的应变片。

本发明提供的又一优选的一种构件承载力和材料性能参数的试验测量方法，其特征在于：所述步骤（5）中构件承载力为所采集到荷载传感器读数的最大值；