[实用新型]一种索力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及施工检测领域，具体涉及一种索力测量装置。

背景技术

现有技术中测量索力的主要有张拉千斤顶测量法；压力传感器测量法；频率振动测量法；电磁测量法；

张拉千斤顶测量法，由于压力表本身具有指针偏转过快，易偏位，高压时指针抖动剧烈，读数时存在人为的随机误差等特点，因此，它不可用于建筑结构成形后的索力的动态测量，也不适用于长期在线索力测量。所测索力只代表张拉端的索力。

压力传感器测量法；

缺点：1.费用太高；2.只能测量索头的张力；3.传感器的耐久性还未在实际的工程中得到验证；4.适用范围小，其必须安装在锚具与索孔垫板之间，对于已经建成的斜拉桥这种安装方式不方便；5.由于压力传感器尺寸较大，会对建筑外观产生较大的影响。

频率振动测量法

振动频率法的缺点：

1、钢缆索在张紧状态下其自由振动方程的解要受缆索的垂度、斜度和边界条件等多因素影响。同时，利用频谱图自动求解钢缆索的第n阶自振频率或相邻两阶的频率差Δf也比较困难。因此，频率法测量索力的结果与拾振器的安装位置，钢索是否起振，被测钢索的跨度、垂度、斜度及边界条件等多种因素有关，信号处理也相对复杂，不能实现全天候的监测。

2、当结构相邻两阶的振动频率十分相近时，利用频率振动法测量索力将十分困难。因此，频率振动法只适用于简单索系（单索）结构，对于复杂索系（群索）结构，其测量结果的存在较大的误差。

3、频率振动法只适用于张拉完毕以后的拉索索力测量，而在张拉过程中，将无法测量拉索的索力。因此，被动索施工过程的索力测量将无法测量。

电磁测量法，该方法受温度作用影响明显，必须对温度作用进行校正。电磁传感器必须套在拉索的外面，而且拉索的直径种类多，因此，不同的直径的拉索需有相对应的电磁传感器。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的问题，本实用新型提供一种索力测量装置，本实用新型基于销轴材质均匀，且在受力状态下完全线弹性的特点，通过测量连接节点的销轴在索力的作用下发生的微小变形，再依据索力和变形的线性关系，精确确定拉索的索力。

本实用新型采用如下技术方案：

一种索力测量方法，包括如下步骤：

（1）根据销轴直径，在销轴上开有一轴向通孔，在耳板设置限位装置与销轴连接；

（2）在销轴的轴向通孔两侧安装光学测量系统的发射端和接收端；

（3）对测量时的现场温度进行测定；

（4）当索体未张拉时，销轴未变形时，记录所述接收端接收光幕宽度值；

（5）当索体进行张拉时，销轴变形后，记录所述接收端接收光幕宽度值，并确定（4）和（5）所述接收端接收光幕宽度的差值；

（6）多次重复（4）和（5），得到多个在不同拉力时光幕宽度的差值；

（7）根据不同拉力时光幕宽度的差值与拉力的线性关系，确定拉力和光幕宽度的差值之间的比例系数K。

实际现场测量中，重复前5个步骤得到光幕宽度的差值，根据拉力和光幕宽度的差值之间的比例系数K，得到索力值。

一种索力测量装置，包括销轴、耳板，所述销轴的轴向中轴线上开有一轴向通孔，在轴向通孔两端对称放置光学测量系统的发射端和接收端，所述光学测量系统的测量平面与销轴轴向轴线及荷载作用方向共面，所述耳板设置限位装置与销轴连接。

所述轴向通孔的直径为10mm以上，且轴向通孔面积占销轴面积≤12%，且轴向通孔的销轴截面惯性矩与未设轴向通孔的销轴截面惯性矩的比值≥97.5%。

所述光学测量系统的分辨率≤0.01mm。

所述光学测量系统包括激光发射端和激光接收端。

所述限位装置包括两个限位小槽。

在实际现场施工测量中，采用上述装置，然后得到光幕宽度的差值，再根据拉力和光幕宽度差值之间的比例系数K，结合现场仪器温度修正，得到索力值。

本实用新型的有益效果：

（1）仪器小型化；所用的测量仪器小型化，方便携带和安装，而且不会对建筑造型和外观有影响，可以适用于室内外裸露环境的长期监测；

（2）无损检测技术；本实用新型只需对销轴本身进行开孔处理，对整体结构本身不会产生任何的影响；