用于混凝土构件中的高强钢绞线的应变测量装置

1.本实用新型涉及建筑结构试验技术领域，特别是涉及一种用于混凝土构件中的高强钢绞线的应变测量装置。


背景技术：

2.工程用水泥基复合材料（ecc）力学性能优异，为解决混凝土构件耐久性、工程结构抗裂防震以及对旧结构翻新和加固等方面提供了更好的解决途径，被广泛用于混凝土结构加固技术试验研究，而工程用水泥基复合材料与混凝土界面间的粘结性能是两者共同工作的关键。高强钢绞线是由外层钢丝螺旋包裹中心高强钢绞线扭结而成，各表面钢丝与轴心高强钢绞线成一角度。高强钢绞线网强度高，其标准强度约为普通筋材的5倍，采用高强钢绞线网增强工程用水泥基复合材料对混凝土梁进行的抗弯或抗剪方面的加固，效果良好，并且可以显著提高构件刚度，这是碳纤维加固技术所不具备的。
3.现有的高强钢绞线应变测量均是将高强钢绞线测量后，然后将高强钢绞线应用于混凝土构件中。高强钢绞线的单独测量并不能够满足实际使用需求。现有的高强钢绞线应用于混凝土构件中后，高强钢绞线无法测量。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的用于混凝土构件中的高强钢绞线的应变测量装置，实现了在混凝土构件中直接对高强钢绞线的应变进行测量，并根据获得的结果，能够很好地判断高强钢绞线和混凝土构件的状况。
5.具体地，本实用新型提供了一种用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置，所述混凝土构件由混凝土梁、ecc加固层和高强钢绞线形成，所述测量装置包括：
6.两个安装部，每个所述安装部具有连接管和设置于所述连接管外侧的安装架；两个所述连接管分别套设于所述高强钢绞线的测点的两侧；每个所述安装架随对应的所述连接管同步运动；
7.测量部，用于测量两个所述安装架之间的距离。
8.可选地，两个所述安装架平行设置，且处于所述高强钢绞线的同一侧。
9.可选地，所述连接管为钢管，所述安装架为钢棒，所述钢棒的一端连接于所述钢管的外壁，且所述钢管的轴线与所述钢棒的轴线垂直。
10.可选地，所述连接管与所述高强钢绞线通过植筋胶连接。
11.可选地，所述高强钢绞线的直径为2.2至2.6mm；
12.所述钢管的直径为6至10mm，长度为90至110mm；
13.所述钢棒的直径为4至6mm，长度为90至110mm。
14.可选地，所述测量部为电子引伸计，所述电子引伸计安装于两个所述安装架的伸出所述ecc加固层的部分。
15.可选地，所述电子引伸计通过导线与试验机连接，所述试验机可对所述高强钢绞线进行加载，并记录所述测量部测量出来的数据，根据所述数据确定所述高强钢绞线的平均应变，和/或确定载荷-变形曲线。
16.可选地，所述高强钢绞线的平均应变为所述高强钢绞线的伸长量与两个所述安装架之间的初始距离之间的比值；所述高强钢绞线的伸长量为变化后的两个所述安装架之间的距离与两个所述安装架之间的初始距离之间的差值。
17.可选地，所述混凝土梁上设置有两个锚板，每个所述锚板上设置有穿孔；
18.所述高强钢绞线的两端分别为锚固端和用于加载的张拉端，所述锚固端固定于一个所述锚板上的所述穿孔；所述张拉端穿过另一个所述锚板上的所述穿孔；
19.所述锚固端穿过对应的所述穿孔后，套上金属固定接头，后被压制成固定端头；
20.所述张拉端穿过对应的所述穿孔后，穿进金属拉环形成环状，后被压制成金属环。
21.可选地，所述高强钢绞线为多个，多个所述高强钢绞线平行间隔设置；
22.所述测量装置为至少两个，每个所述测量装置用于测量一个所述高强钢绞线。
23.本实用新型提供的用于混凝土构件中的高强钢绞线的应变测量装置中，先将混凝土梁、ecc加固层和高强钢绞线形成混凝土构件，同时将安装部的一部分形成于混凝土构件中，最后将测量部安装于安装部的露出混凝土构件的部分，实现了高强钢绞线在实际使用中进行测量的目的。也就是说，本实用新型实现了在混凝土构件中直接对高强钢绞线的测量。根据获得的结果，能够很好地判断高强钢绞线和混凝土构件的状况。具体地，将高强钢绞线锚固在混凝土梁上，利用测量装置中的两个安装部的连接管安装于高强钢绞线，然后在高强钢绞线和连接管的外侧浇注ecc加固层，通过对高强钢绞线加载，使其拉伸，使得连接管运动。安装部的安装架随连接管同步运动，测量装置的测量部测量两个安装架的距离，进而计算确定用于混凝土构件中的高强钢绞线的平均应变。
24.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
25.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
26.图1是根据本实用新型一个实施例的用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置的安装示意图；
27.图2是根据本实用新型一个实施例的用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置的安装仰视图；
28.图3是根据本实用新型一个实施例的用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置的安装正视图；
29.图4是根据本实用新型一个实施例的用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置的安装部的示意性结构图。
具体实施方式
30.图1是根据本实用新型一个实施例的用于混凝土构件中的高强钢绞线应变测量装置的安装示意图，如图1所示并参照图2至图4，本实用新型实施例提供了一种用于混凝土构件中的高强钢绞线的应变测量装置，混凝土构件由混凝土梁320、ecc加固层310和高强钢绞线210形成。测量装置包括两个安装部120和测量部110。每个安装部120具有连接管121和设置于连接管121外侧的安装架122。两个连接管121分别套设于高强钢绞线210的测点的两侧。每个安装架122随对应的连接管121同步运动。测量部110用于测量两个安装架122之间的距离。
31.本实用新型实施例提供的用于混凝土构件中的高强钢绞线210的应变测量装置中，先将混凝土梁320、ecc加固层310和高强钢绞线210形成混凝土构件，同时将安装部120的一部分形成于混凝土构件中，最后将测量部110安装于安装部120的露出混凝土构件的部分，实现了高强钢绞线210在实际使用中进行测量的目的。也就是说，本实用新型实施例的测量装置实现了在混凝土构件中直接对高强钢绞线210的测量。根据获得的结果，能够很好地判断高强钢绞线210和混凝土构件的状况。具体地，将高强钢绞线210锚固在混凝土梁320上，利用测量装置中的两个安装部120的连接管121安装于高强钢绞线210，然后在高强钢绞线210和连接管121的外侧浇注ecc加固层310，通过对高强钢绞线210加载，使其拉伸，使得连接管121运动。安装部120的安装架122随连接管121同步运动，测量装置的测量部110测量两个安装架122的距离，进而计算确定用于混凝土构件中的高强钢绞线210的平均应变。
32.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，连接管121为钢管，安装架122为钢棒，钢棒的一端连接于钢管的外壁，且钢管的轴线与钢棒的轴线垂直。钢管与钢棒焊接连接，使得连接牢固，不易脱开。进一步地，钢管的直径大于高强钢绞线210的直径和钢棒的直径。本实施例中高强钢绞线210的直径为2.2至2.6mm，优选地直径为2.4mm。钢管的直径为6至10mm，优选地为8mm。钢管的长度为90至110mm，优选地为100mm。钢棒的直径为4至6mm，优选地为5mm。钢棒的长度为90至110mm，优选地为100mm。
33.在本实用新型的一些实施例中，连接管121与高强钢绞线210通过植筋胶连接。具体地，使用胶枪将植筋胶灌入钢管中，直至植筋胶的强度满足预设要求。在注入植筋胶时，避免植筋胶流动与混凝土梁320的表面粘接，进而影响检测结果。
34.进一步地，为了使得测量结果准确，在向钢管内注入植筋胶加固前，调整安装部120的位置及角度，使两个钢棒平行，且处于高强钢绞线210的同一侧，优选地，钢棒垂直于混凝土梁320。
35.在本实用新型的一些实施例中，如图1所示，测量部110为电子引伸计，电子引伸计安装于两个安装架122的伸出ecc加固层310的部分。例如，ecc为工程用水泥基复合材料，该ecc加固层310的长度为1800mm，厚度为25mm。安装架122的长度大于ecc加固层310的厚度，使得安装架122可沿ecc加固层310的厚度方向伸出，以与电子引伸计连接。
36.具体地，如图1所示，电子引申计包括两个刀口111，两个刀口111分别安装于两个安装架122伸出ecc加固层310的部分，电子引申计的两刀口111随安装架122的运动而同步运动，进而测量两个安装架122的距离。特别地，需要在ecc加固层310达到相应的强度后进行电子引伸计的安装，以保证测量结果准确。
37.进一步地，电子引伸计通过导线与试验机连接，试验机可对高强钢绞线210进行加
载，并记录测量部110测量出来的数据，根据数据确定高强钢绞线210的平均应变，和/或确定载荷-变形曲线。使用试验机计算，使得计算结果快速、准确，减少人力劳动，并且利用试验机软件绘制的载荷-变形曲线可以清楚、直观地显示施加载荷与长度变化量之间的关系。
38.具体地，高强钢绞线210的平均应变为高强钢绞线210的伸长量与两个安装架122之间的初始距离之间的比值。高强钢绞线210的伸长量为变化后的两个安装架122之间的距离与两个安装架122之间的初始距离之间的差值。
39.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，将高强钢绞线210张拉锚固在混凝土梁320上。该混凝土梁320的长为2400mm，宽为150mm，高为200mm。混凝土梁320上设置有两个锚板，每个锚板上设置有穿孔。高强钢绞线210的两端分别为锚固端211和用于加载的张拉端212，锚固端211固定于一个锚板上的穿孔。张拉端212穿过另一个锚板上的穿孔。
40.具体地，锚固端211穿过对应的穿孔后，套上金属固定接头，后被压制成固定端头。张拉端212穿过对应的穿孔后，穿进金属拉环形成环状，后被压制成金属环。高强钢绞线210的锚固端211和张拉端212使得高强钢绞线210安装方便，而且安装固定牢固，测量误差小。
41.在本实用新型的一些实施例中，如图2所示，高强钢绞线210为多个，多个高强钢绞线210平行间隔设置。测量装置为至少两个，每个测量装置用于测量一个高强钢绞线210。高强钢绞线210的测点的位置相同，测量装置的安装位置也相同。优选地，测量装置数量与高强钢绞线210的数量相等，即每个测量装置对应一个高强钢绞线210。或者，测量装置数量小于高强钢绞线210的数量，例如，测量装置为两个，高强钢绞线210为三个，两个测量装置用于测量两侧的两个高强钢绞线210。
42.如图2所示，实验中还使用多个安装用高强钢绞线220，安装用高强钢绞线220垂直于高强钢绞线210。多个安装用高强钢绞线220平行间隔设置。安装用高强钢绞线220与高强钢绞线210在交叉处使用扎丝绑扎。多个高强钢绞线210与多个安装用高强钢绞线220垂直交叉形成高强钢铰线网。
43.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。