[发明专利]一种起锈试件的应力校准装置和应力校准方法

说明书

本发明公开了一种起锈试件的应力校准装置和应力校准方法。应力校准装置包括虎钳和标尺，虎钳包括底座、丝杠螺母副和两个钳体，标尺固定在底座上；两个钳体都是动钳体，标尺包括水平标尺和垂直标尺；水平标尺沿虎钳的轴向布置，位于两个动钳体的上方；垂直标尺位于两个动钳体的对称轴线上。应力校准方法包括以下步骤：按设定的弓架形状，对弓架进行弯曲后，安装钢丝弦，构成弓形装置；获取弓架的二次曲线；在二次曲线上取复数个坐标点，代入公式xsupgt;2/supgt;+cysupgt;2/supgt;‑ey＝0中，分别求出c和e的数值；通过公式或求出钢丝弦拉力T的理论值。本发明校准过程操作简单，校准精确度较高。

[技术领域]

本发明涉及钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置，尤其涉及一种起锈试件的应力校准装置和应力校准方法。

[背景技术]

海水和除冰盐环境中，氯离子触发钢筋锈蚀是混凝土结构性能劣化的主要原因。有效识别钢筋起锈事件的发生，获得钢筋起锈时间和触发钢筋锈蚀的临界氯离子浓度，是钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土结构服役可靠性分析和全寿命评估的关键技术问题。

专利号为CN201410151891.0的发明公开了一种钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置和提示方法。钢筋起锈及氯离子浓度极限状态的提示装置包括起锈试件、弓架和试件张力调整器，所述的起锈试件是钢弦；钢弦由弓架绷紧，钢弦的一端固定在弓架的一端，钢弦的另一端通过试件张力调整器固定在弓架的另一端。将上述的提示装置放在腐蚀环境中，当钢弦断裂，弓架弹开时，即提示钢筋起锈、达到氯离子浓度极限状态。该发明装置结构简单、测试简便、能够及时提示钢筋起锈及氯离子浓度极限状态等事件的发生，不仅可用于研究不同腐蚀环境钢筋的起锈时间和临界氯离子浓度分布规律，还可用于研究应力作用对钢筋抗腐蚀性能的影响。但是，在该发明的弓形装置中，钢弦应力的校准过程操作复杂，效率低，校准精确度较低。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种校准过程操作简单，校准精确度较高的起锈试件的应力校准方法。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种操作简单，校准精确度较高的起锈试件的应力校准装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种弓形装置起锈试件的应力校准方法，包括以下步骤：

101)按设定的弓架形状，对弓架进行弯曲后，安装钢丝弦，构成弓形装置；

102)获取弓架的二次曲线，将二次曲线布置在平面直角坐标系中，钢丝弦的方向与平面直角坐标系的x轴的方向平行，弓架的高度方向与平面直角坐标系的y轴的方向平行；

103)在所述的二次曲线上取复数个坐标点，代入公式x²+cy²-ey＝0中，分别求出c和e的数值；

104)通过公式或公式求出钢丝弦拉力T的理论值；

其中，

E：弓架材料的弹性模量；

I：弓架横截面的惯性矩；

h：弓架跨高；

l：钢丝弦跨长。

以上所述的应力校准方法，对同一弓架制作一个二维的跨高跨长-拉力关系列表，将步骤104)获得的与不同弓架跨高、不同钢丝弦跨长对应的钢丝弦拉力数据填入跨高跨长-拉力关系列表中备用，当需要确定弓形装置的钢丝弦拉力时，根据弓形装置的弓架跨高和钢丝弦跨长查表得到。

以上所述的应力校准方法，在步骤102)中。平面直角坐标系以弓架二次曲线的弓谷作为原点。