[发明专利]一种拉索-索夹组装件抗滑移承载力的试验方法

说明书

本发明公开了一种拉索‑索夹组装件抗滑移承载力的试验方法，先在索体上安装试验索夹和预紧高强螺栓，其中在高强螺栓下安设紧固压力传感器监测高强螺栓紧固力；然后张拉拉索至设计索力；然后静置至高强螺栓紧固力衰减稳定，以制动索夹为制动点，采用千斤顶顶推试验索夹的主体，同步监测高强螺栓紧固力、千斤顶顶推力和索夹滑移量，直至索夹明显滑移，测得索夹抗滑承载力。该试验方法是精细化的试验，试验过程符合实际施工过程，充分考虑了索力增加、高强螺栓应力松弛、索体蠕变及其时间效应对索夹抗滑承载力的影响，并根据顶推力‑滑移量曲线明确索夹抗滑承载力，再结合高强螺栓的有效紧固力推算出索体和索夹间的综合摩擦系数。

技术领域

本发明涉及空间索结构技术领域，尤其涉及一种拉索-索夹组装件抗滑移承载力的试验方法。

背景技术

索结构是由拉索作为主要受力构件而形成的预应力结构体系，大量应用于大跨桥梁和房屋建筑。拉索一般采用高强钢丝构成的钢绞线、钢丝绳、钢丝束，具有高强、轻质、抗疲劳强度高、柔韧性好等优点。索结构中的索夹作为夹持住索体的连接节点，一般由主体、压盖板和高强螺栓组成。主体和压盖板中设有索孔槽道；高强螺栓连接主体和压盖板，通过对高强螺栓施加预紧力，使主体和压盖板紧压索体，产生足够的摩擦力抵抗不平衡索力。《索结构技术规程》(JGJ25712)中要求：索体在索夹中不应滑移，索夹与索体之间的摩擦力应大于索夹两侧索体的索力之差。

在索结构工程中，索夹抗滑移问题贯穿于结构的设计、施工和正常使用各个阶段，备受技术人员的关注。若索夹无法提供足够的抗滑承载力，不仅会改变相连构件的空间位形，而且会改变结构性能，甚至可能造成安全事故。

以张弦梁结构为例，撑杆下节点即索夹，是撑杆与下弦索的交汇点，是拉索将拉力转换为对上部梁支承力的关键节点。若索夹与拉索之间产生滑移，会导致结构几何尺寸发生变化，结构将产生较大的预应力损失，进而对结构的整体稳定和承载力等结构性能产生不利影响。

索夹抗滑承载力取决于索体与索夹之间的摩擦系数和夹紧力，其中夹紧力就是高强螺栓的有效紧固力。影响高强螺栓有效紧固力的主要因素为：预紧力值、高强螺栓自身应力松弛和在压力下索体直径的变化。高强螺栓预紧力是施工拧紧高强螺栓在螺杆中产生的拉力，是影响紧固力的直接因素。预紧力越大，经过自身应力松弛和索径变化后，剩余的高强螺栓有效紧固力越大，反之越少；高强螺栓的拉力随着时间会发生应力松弛现象，导致高强螺栓预紧力的损失。由高强螺栓拉力转化而来的索夹压力，导致索体直径减小，另外由于泊松效应，拉索的轴向拉伸引起索体直径减小，这些都导致高强螺栓有效紧固力减小，从而降低了索夹的抗滑承载力。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种拉索-索夹组装件抗滑移承载力的试验方法，能够实时精确测定高强螺栓紧固力，绘制出高强螺栓紧固力-时间、索夹滑移量-顶推力的关系曲线，确定索夹抗滑移极限承载力，并推算出索体和索夹间的综合摩擦系数。

技术方案：本发明的拉索-索夹组装件抗滑移承载力的试验方法，包括以下步骤：

(1)在索体上安装试验索夹，对试验索夹上的高强螺栓施拧，使其达到设计预紧力(该设计预紧力为设计规范规定的值或者设计人员提出的值，为试验前已知的要求值)，形成拉索-索夹组装件；

(2)将拉索-索夹组装件静置，同时监测高强螺栓紧固力衰减情况并进行数据采集，直至高强螺栓紧固力衰减稳定；

(3)分级张拉拉索至设计索力(该设计索力也为试验前已知的要求值)，该操作为了考虑拉索索力增加后索体直径减小对拉索-索夹组装件抗滑移承载力的影响；

(4)拉索张拉完成且维持设计索力，将拉索-索夹组装件静置，同时监测高强螺栓紧固力并进行数据采集，直至高强螺栓紧固力衰减稳定；

步骤(2)和步骤(4)中将拉索-索夹组装件静置，是考虑到高强螺栓存在自身应力松弛的时间效应以及索体和索夹受挤压后蠕变的时间效应对拉索-索夹组装件抗滑移承载力的影响。