[实用新型]钢管混凝土拱桥管内混凝土应力分布的测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及混凝土应力测量技术领域，具体涉及钢管混凝土拱桥管内混凝土应力分布的测量系统。

背景技术

混凝土自身存在收缩。钢管混凝土结构，如果存在过大的收缩，将会导致钢管与混凝土之间脱离，影响结构的整体受力性能，需要测量钢管内混凝土沿钢管的纵横向收缩性能。应力是评估结构性能的重要指标。钢管混凝土结构在外界荷载作用下，将会形成应力及应力分布场，为了解结构的受力状态，常常需要测量钢管混凝土的应力场。钢管混凝土结构的混凝土收缩性能和应力场测量，可通过布设应力传感器来实现。应力传感器的布设需要准确定位，需要安装支架，而支架的安装，一方面为传感器提供定位平台，且不能影响原结构力学性能，另一方面在混凝土灌注过程中，还能抵抗混凝土流动作用不损坏、不错位。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种钢管混凝土拱桥管内混凝土应力分布的测量系统，不仅解决了钢管内混凝土的应力测量问题，还解决了灌注混凝土时，混凝土的流动影响应力传感器的定位问题，进而准确测量出钢管内混凝土的应力及应力分布。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种钢管混凝土拱桥管内混凝土应力分布的测量系统，包括钢管及灌注于所述钢管内的混凝土，所述钢管的内壁设有多个扣环，每两个所述扣环之间通过连接线连接，所述连接线上及跨越两根所述连接线之间均设有应力传感器，且两根所述连接线之间的应力传感器的轴向与所述钢管的轴向平行；所述钢管的管壁上还开设有用于引出所述应力传感器的信号线的通孔，所述应力传感器与一设于所述钢管外的测量仪连接，所述通孔中还设有填充材料。

进一步地，所述扣环的数量为偶数个，偶数个所述扣环中每两个所述扣环在所述钢管的内壁上对称安装，每一所述连接线的两端分别连接于对称安装的两个所述扣环上。

进一步地，两根所述连接线之间的应力传感器的两端上设有夹持器，所述夹持器将所述 应力传感器夹持于所述连接线上。

进一步地，所述连接线为外包覆有塑胶的钢丝绳。

进一步地，每一所述连接线上的应力传感器为多个，每一所述连接线上的多个所述应力传感器均匀设置，每一所述连接线上的应力传感器均连接一所述的测量仪。

进一步地，所述应力传感器还连接有温度传感器，所述温度传感器固定于所述钢丝绳上，所述温度传感器的信号线也与所述测量仪连接。

进一步地，所述钢管的内壁位于所述通孔的周缘处还固设有一小管，所述应力传感器的信号线经所述小管从所述通孔穿出，并与所述测量仪电连接。

进一步地，所述通孔开设于靠近所述扣环处，所述填充材料为铁胶泥。

本实用新型一种所述的钢管混凝土拱桥管内混凝土应力分布的测量系统的测量方法，包括如下步骤：

(1)在架设空钢管拱肋过程中，灌注混凝土前在钢管的内壁上焊接多个两两对称的扣环，布设连接线，将连接线的两端分别连接在对称安装的所述扣环上；

(2)在靠近所述扣环的钢管管壁上开设通孔，并在钢管的内壁位于所述通孔的周缘处固设小管，沿每一连接线及于两根连接线之间布设多个应力传感器，将所述应力传感器的信号线经所述小管从所述通孔中穿出；

(3)采用填充材料堵住所述通孔，往所述钢管内灌注混凝土；

(4)将从所述通孔中穿出的所述应力传感器的信号线与钢管外的测量仪连接，即可测量出钢管内混凝土的应力、应力分布及混凝土收缩值。

优选地，每一所述连接线上的多个应力传感器采用绑扎法固定于所述连接线上。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过在钢管内设置应力传感器，使钢管内混凝土的应力得以准确测量出；且连接线上及两根所述连接线之间均设有应力传感器，不仅可测量沿钢管轴向的混凝土应力，还可测量沿钢管径向的混凝土应力。且为了将钢管内的应力传感器固定，在灌注混凝土前首先在钢管内设置扣环和利用扣环固定的连接线，再将应力传感器固定布设于连接线上，使应力传感器得以在钢管内混凝土中准确定位，解决了灌注混凝土时，混凝土的流动影响应力传感器的定位问题，进而准确测出钢管内混凝土的应力、应力分布及混凝土收缩值。

(2)本实用新型还将扣环在圆形钢管内以圆心为对称点对称设置，使连接线上的应力传感器不仅可测量钢管内靠近管壁的混凝土的应力，还可测量钢管内位于钢管中心的的混凝土的应力，使混凝土的应力及应力分布得以充分、均匀测量，进一步提高了钢管内混凝土的应力及应力分布的测量准确性。

附图说明