申请/专利权人：西安建筑科技大学

申请日：2020-12-02

公开（公告）日：2022-09-16

公开（公告）号：CN112504587B

主分类号：G01M5/00

分类号：G01M5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.16#授权;2021.04.02#实质审查的生效;2021.03.16#公开

摘要：一种杠杆持荷下的混凝土连续梁桥弯曲徐变应变测试装置与方法，装置包括下部支撑系统、传力系统、支点系统、杠杆系统等，杠杆系统将配重块的重力荷载按照既定倍数放大，通过传力系统将放大后的配重块重力荷载转化为集中荷载传递至待测的混凝土连续梁，实现了混凝土连续梁桥持荷状态，并采集受拉区域应变数据，进而推演混凝土连续梁桥弯曲徐变应变随时间维度的变化规律。本发明通过既定倍数放大配重块重力荷载的方法将重力转化为荷载传递至待测试验梁，显著地节约了大型桥梁构件加载的试验成本，有效地提升了试验加载效率。同时，本发明装置具有整体性高、安装便捷、适应于场地条件等优点。

主权项：1.一种杠杆持荷下的混凝土连续梁桥弯曲徐变应变测试方法，基于的装置包括：下部支撑系统，由下支跺1、大横梁2和铰接点支承一3组成，其中大横梁2的底面搭接在若干下支跺1上，三排铰接点支承一3置于大横梁2顶面，试验梁4由吊装设备置于大横梁2顶面三排铰接点支承一3之上，且试验梁4与大横梁2平行；传力系统，由分布梁5、铰接点支承二17和铰接点支承三18组成，其中两排铰接点支承二17置于试验梁4顶面，并在每排铰接点支承二17位置处沿试验梁4高度方向分别布设五只应变传感器16，分布梁5置于所述两排铰接点支承二17顶面，并在其顶面跨中处放置一排铰接点支承三18，分布梁5与试验梁4平行；杠杆系统，由吊重杠杆6、连接杠杆7和主杠杆8组成，其中吊重杠杆6首尾两端均预留螺栓孔，在其顶面距离首端螺栓孔距离3b处与连接杠杆7底端中心焊接，连接杠杆7顶端与主杠杆8端部底面焊接，主杠杆8置于铰接点支承三18之上；两组支点系统，由上次梁9、下次梁10、主吊带11、钢桁梁12、连接吊带13组成，其中上次梁9置于主杠杆8顶面，其中心与主杠杆8焊接处中心水平距离为12b，与铰接点支承三18水平距离为b，下次梁10置于大横梁2底面，上次梁9与下次梁10对称设置且均与试验梁4垂直，上次梁9与下次梁10之间用主吊带11以螺栓连接，构成一组支点系统；钢桁梁12一端锚固于同侧下支跺1中且与主杠杆8平行，另一端以螺栓与连接吊带13栓接，连接吊带13顶端与吊重杠杆6以螺栓栓接，构成另一组支点系统；配重块15，与吊重杠杆6以缆绳14连接；测试方法包括如下步骤：步骤一：依据超静定梁的受力原理，计算获得试验梁4中支点试验负弯矩影响线及最不利加载位置，据此位置调整两排铰接点支承二17的相对设置距离及应变传感器16布设位置；步骤二：选择地势平坦试验场地，放置各下支跺1，在下支跺1上放置大横梁2；步骤三：在大横梁2顶面放置三排铰接点支承一3，三排铰接点支承一3分别置于预放置的试验梁4两端部及跨中位置；步骤四：用起重设备架设试验梁4于大横梁2顶面铰接点支承一3之上；步骤五：在步骤一求出的最不利加载位置放置两排铰接点支承二17于试验梁4顶面之上，并在此位置沿试验梁4高度方向分别布置5只应变传感器16；步骤六：将分布梁5放置于两排铰接点支承二17之上，并在分布梁5顶面跨中处设置一排铰接点支承三18；步骤七：将吊重杠杆6、连接杠杆7、主杠杆8焊接组装，置于铰接点支承三18之上；步骤八：将钢桁梁12锚固于吊重杠杆6同侧下支跺侧面，钢桁梁12与吊重杠杆6以连接吊带13用螺栓连接；步骤九：在主杠杆8顶面放置上次梁9，在大横梁2底面设置下次梁10，上次梁9与下次梁10之间以主吊带11用螺栓连接；步骤十：将配重块15以缆绳14悬挂于吊重杠杆6之下；步骤十一：记录加载时应变传感器16所测得数据；其特征在于，在实现试验梁4持荷状态后，通过下式得到其在不同加载龄期下的徐变应变：εct，t0＝εc0[1+φt,t0]φt,t0＝φ0·βct-t0φ0＝φRH·βfcm·βt0 其中，t为加载时的试验梁4龄期；t0为计算考虑时刻的试验梁4龄期；εct,t0为加载龄期t时试验梁4的总应变；εc0为试验梁4加载时刻产生的应变；φt,t0为徐变系数；φ0为名义徐变系数；βc为加载后徐变随时间发展的系数；fcm为强度等级C25～C50混凝土在28d龄期时的平均圆柱体抗压强度，单位：MPa；RH为环境年平均相对湿度，单位：％；h为构件理论厚度，单位：mm，h＝2Aμ，A为构件截面面积，μ为构件与大气接触的周边长度；RH0＝100％；h0＝100m；t1＝1d；fcm0＝10MPa。

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