[发明专利]一种测量钢索长期蠕变的装置和方法

说明书

本发明提供了一种能够测量钢索长期蠕变的装置和方法，包括用以对蠕变试件进行标记及位移测量的测量装置；用以固定用的辅助装置；所述测量装置包括两个标记结构以及两个机械式千分表或百分表，标记结构具有与钢索连接的结构，所述标记结构设置有能对准钢索上的标记位的部位以及与机械式千分表或百分表对应的测量工作部位；所述辅助装置设置有所述机械式千分表或百分表的固定装置，使得所述机械式千分表或百分表能够稳定地处在测量位置测量测量工作部位的位移。本发明可以用于对钢索进行持续数年到十几年的长期蠕变测量，也可以用于已建成结构钢索蠕变的监测。

技术领域

本发明涉及一种可用于长期测量钢索蠕变的装置和方法，主要适用于钢丝、钢丝束、钢丝绳、钢绞线等类型的钢索，属于索材性能测试技术领域。

背景技术

钢索被广泛应用于索杆结构建筑体系、道路桥梁、机械结构等领域，其中索杆结构多用于体育场馆、交通建筑、会展中心等大型公共建筑，其结构重要性不言而喻。道路桥梁也是关乎公众生命财产安全的重要结构，机械结构对稳定性和安全性也有很高要求。因此，确定钢索的性能，以保证使用钢索的结构的安全性和适用性具有重要的社会意义和时代意义。

然而，在结构的使用年限内不可避免地存在由于材料蠕变引起的应力松弛。已有的拉索蠕变试验结果表明：虽然张拉预应力最初可将索截面绷紧,并获得均匀的弹性应变,但在使用荷载下所有索仍会产生蠕变。钢索蠕变引起的索长度变化和应力的减小都会对结构的安全性和适用性产生影响，因此，明确钢索随时间变化的蠕变伸长规律、监测已建成结构的钢索蠕变伸长量具有十分重要的意义。

现有的蠕变测量装置和试验机可以用于某些特定条件下的蠕变测量，但不适用于长时间的蠕变测量或者已建成结构的蠕变监测。申请号为CN201920183606.1的实用新型专利“钢绞线松弛试验机”专利文献代表了目前市面上较为广泛的钢索松弛试验机原理，该种试验机对试件长度有较大限制，且一般持续测量时间小于1000小时，不适用于测量钢索长时间的蠕变，也无法用于已建成结构中钢索的蠕变监测。申请号为CN200510108349.8的发明专利申请“一种数据自动采集拉伸蠕变测试装置和方法”需将试件放入加热元件，不适用于已建成结构的监测；且需使用温度控制仪维持恒温，使用位移传感器和计算机记录数据，因此也难以用于持续数年以上的长期蠕变测量。

发明内容

为了满足测量钢索长期蠕变量和监测已建成结构钢索蠕变量的要求，本发明提出了一种可以广泛便捷地进行相对较准确的能够测量钢索长期蠕变的装置和方法，核心在于在受力钢索测量段两端分别固定一标记结构，标记结构能够与钢索上的标记位对准并具有与机械式千分表或百分表对应的测量工作部位，然后使用两个机械式千分表或百分表测量测量工作部位的沿钢索长度方向的位移。表身可以使用磁性表座固定于一稳定的结构上，以便根据情况灵活选取测量长度。由于使用机械式量表，可进行几年甚至十几年的长期测量，读数后根据两表位移之差即可得到此段钢索的蠕变伸长量，再由测量段长度计算便可得到钢索的蠕变应变，根据需求多次读数测量可得到钢索的蠕变应变时间曲线，进而归纳得出钢索的蠕变性能和规律。

根据本发明的的第一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种测量钢索长期蠕变的装置，其特征在于包括用以对蠕变试件进行标记及位移测量的测量装置；用以固定用的辅助装置；

所述测量装置包括两个标记结构以及两个机械式千分表或百分表，标记结构具有与钢索连接的结构，所述标记结构设置有能对准钢索上的标记位的部位以及与机械式千分表或百分表对应的测量工作部位；

所述辅助装置设置有所述机械式千分表或百分表的固定装置，使得所述机械式千分表或百分表能够稳定地处在测量位置以测量工作部位的位移。

进一步地，所述标记结构采用套筒，所述套筒设置有套筒水平顶板，用于对准钢索上的标记位以及作为与机械式千分表或百分表对应的测量工作部位，所述套筒的筒部位可夹紧的部位，作为与钢索连接的结构。