[实用新型]一种基于锚头应变的拉索内力测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种基于锚头应变的拉索内力测量装置。

背景技术

拉索是预应力空间结构、斜拉桥和悬索桥等预应力结构中的重要构件，拉索的内力是反映此类预应力结构状态的关键参数，因此，拉索的内力测量一直是工程领域中研究的热点和难点。

目前，已经研究出的拉索的内力测量方法有磁通量法、三点弯曲法、锚索计法、振动法和波动法等等，然而，上述内力测量方法均存在一定的局限性。如磁通量法的套筒型传感器需要在索体制作过程中预先安装在拉索上；三点弯曲法一般用于幕墙工程中小直径拉索的内力测量；锚索计法只适用于穿心式锚头拉索的内力测量，且费用较高；振动法和波动法受拉索边界条件、垂度、弯曲弹性模量的影响较大。可见，各种内力测量方法各有利弊，而能够通用且操作高效便捷的拉索内力测量装置并无相关文献记载。

发明内容

针对现有拉索的内力测量方法适用范围有限且测量成本高，而缺少能够通用且操作高效便捷的拉索内力测量装置的问题。本实用新型的目的是提供一种基于锚头应变的拉索内力测量装置，能够安装于拉索的不同形式的锚头上，通过对拉索锚头处应变的感知来实现其内力测量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于锚头应变的拉索内力测量装置，它包括：安装于拉索锚头的定位组件，及固定于所述定位组件上的光纤应变传感器和光纤温度传感器，所述光纤应变传感器和所述光纤温度传感器均与拉索的轴线平行，所述光纤温度传感器通过光缆与所述光纤应变传感器串接，所述光纤应变传感器和所述光纤温度传感器均与传感器接收器信号连接。

优选的，所述光纤应变传感器为光纤光栅应变传感器，所述光纤温度传感器为光纤光栅温度传感器。

优选的，所述定位组件包括并列且间隔设置的两个支座，每个所述支座包括螺栓连接的“凹”形定位基座及与其相配合的限位件，所述定位基座的槽口内设有一凹槽，两个所述定位基座的凹槽相对设置，所述光纤应变传感器的两端能够分别嵌设于两个所述定位基座的凹槽内，并由限位件卡扣锁紧固定。

优选的，所述限位件的底部设有一具有弧面的凸块，所述凸块的弧面、所述凹槽的弧面均与所述光纤应变传感器相配合。

优选的，所述定位组件还包括分别设置于两个所述定位基座上的一对卡扣件，所述光纤温度传感器的两端分别贯穿所述卡扣件，所述卡扣件螺栓连接在所述定位基座上。

优选的，所述定位基座焊接或粘结固定于所述拉索锚头。

本实用新型的效果在于：本实用新型的一种基于锚头应变的拉索内力测量装置，光纤应变传感器和光纤温度传感器通过定位组件固定于拉索锚头，且两者通过光缆串接，通过对拉索锚头处应变的感知来实现其内力测量；应变感知采用光纤型传感器，被测信号以光波为载体，灵敏度高，信息容量大，抗电磁干扰，环境适应能力强；而且，利用标定好的锚头应变与拉索内力之间的线性关系反推拉索内力，使得拉索内力测量精度更高；该拉索内力测量装置结构简单，拆装方便，能够安装于拉索的不同形式的锚头上，可适用于不同形式拉索的内力测量；另外，该拉索内力测量装置操作简易，提高了工作效率，降低了测量成本，可用于需要大规模索力测量的工程。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的基于锚头应变的拉索内力测量装置的结构示意图；图2为图1的侧视图；

图3为本实用新型一实施例的定位基座的示意图；

图4为本实用新型一实施例的限位件的示意图；

图5为本实用新型一实施例的卡扣件的示意图；

图6为本实用新型一实施例的拉索内力测量装置安装于拉索锚头的示意图；

图7为锚头应变与拉索内力的拟合曲线；

图8为锚头的加载曲线。

图中标号如下：

拉索1；拉索锚头1a；拉索内力测量装置10；定位基座11；凹槽11a；限位件12；凸块12a；卡扣件14；光纤应变传感器15；光纤温度传感器16；光缆17。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种基于锚头应变的拉索内力测量装置作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。