[发明专利]一种PE索与索夹球连接性能的试验方法

说明书

本发明涉及一种PE索与索夹球连接性能的试验方法，所述试验包PE索锚具两端设置张拉试验机；PE索中部区域安装试验索夹球及制动索夹球；索夹球中间设置并联式液压千斤顶；液压千斤顶与索夹球中间设置顶推工具端板传递顶推力；试验索夹球端部设置位移计和百分表，位移计和百分表与动态数据采集系统连接测量索夹球与PE索相对位移。本发明可直观地判断出索夹球滑移时的最不利滑移面，快速分析出不同索力、不同表面接触情况下索夹球的抗滑移摩阻力，进而推算出抗滑移摩擦系数指导索夹球节点设计。

技术领域

本发明涉及一种建筑结构中张拉式索杆预应力空间结构PE索连接节点的抗滑移性能的试验研究，探讨在不同的拉索索力、不同的索夹球与拉索的表面处理情况下索球的抗滑承载力及滑移摩擦系数，及滑移时的最不利滑移面，为塑料护套半平行钢丝拉索索夹球节点的设计提供参考依据。

背景技术

在大跨度索杆梁预应力空间结构中，PE拉索往往采用单方向通长布置的形式，上部刚性结构与拉索之间采用索夹球的形式连接，由于刚性撑杆与拉索之间存在一定夹角，刚性撑杆轴力在索夹球部位会产生较大的不平衡力内力，这些不平衡内力需要索夹球与索体的摩擦力来抵抗，当索夹球的抗滑移力不足时将导致索夹球沿着索长度方向发生滑动从而影响索系的位形，索杆体系的受力状态以及索力将发生突变，更严重的情况将导致索夹球夹持处的拉索表面的PE护套撕裂，影响索体的防腐及结构的整体受力性能，故确定索夹球与索体之间的抗滑移摩擦系数进而设计合理的索夹球节点形式是整个结构体系的关键。

有鉴于此，本发明提供一种PE索与索夹球连接性能的试验方法确定张拉力的变化对索夹球抗滑移力的影响程度，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种PE索与索夹球连接性能的试验方法，本发明可直观地判断出索夹球滑移时的最不利滑移面，通过力、位移曲线分析出不同索力及不同表面接触情况下索夹球的抗滑移摩阻力，进而推算出抗滑移摩擦系数指导设计。

为实现上述目的，本发明具体提供的技术方案为：本试验包括PE索、制动索夹球、顶推工具端板、并联式液压千斤顶、试验索夹球、张拉试验机及位移计。PE索锚具两端设置张拉试验机；PE索中部区域安装试验索夹球及制动索夹球；索夹球中间设置并联式液压千斤顶；液压千斤顶与索夹球中间设置顶推工具端板传递顶推力；试验索夹球端部设置位移计和百分表，位移计和百分表与动态数据采集系统连接测量索夹球与PE索相对位移。

具体试验过程如下：步骤一：按上述进行试验装置连接；步骤二：在距离制动索夹球及试验索夹球两侧各0.2m处将索体的PE护套割断使其不连续；在索夹球与PE护套交界线及PE护套与绕包带交界线处作一圈环形标记线用于判断最不利滑移面；步骤三：索体张拉，张拉完后采用游标卡尺分别记录不同索力下索体直径；步骤四：采用并联式液压千斤顶进行分级加载，直至索夹发生滑动；步骤五：记录每级加载阶段索夹球位移值，通过索夹球加载力-位移曲线确定抗滑移力；步骤六：PE索外层PE护套及绕包带剥离，裸露内部镀锌钢丝束，换以等厚的锌铜合金板或铝板，重复步骤三到五。

其中，所述步骤四加载制度为：第一步：预加载，使制动索夹球与试验索夹球之间的PE索处于绷紧状态，微调顶推工具端板使其受力在同一轴线，同时读取索夹球末端处所设百分表初读数；第二步：分级加载，每级为 20kN，每级持荷10min，继续加载直至索夹发生明显滑动。

所述步骤三张拉力分别为0、0.1T、0.2T、0.3T、0.4T、0.5T（其中T为PE索的破断载荷）。

本发明的优点：

所述的张拉试验机与张拉控制室连接，根据试验要求为拉索提供不同的张拉力，PE索与张拉试验工作平台平行放置。

所述的试验索夹球与制动索夹球均采用高强螺栓的预紧力与索体连接，同时作为试验时的加载反力点，需保障制动索夹球的抗滑移力大于试验索夹球，一方面通过设置两个制动索夹球，且索夹球之间压实顶紧，另一方面制动索夹球采用比试验索夹球大一个规格的高强螺栓以提供更大的预紧力。