[发明专利]一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验系统及方法

权利要求书

1.一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验系统，其特征在于，所述试验系统包括拉索试件、反力系统、加载系统和监测系统，其中拉索试件由索体、锚具、索头螺杆和索头螺母构成；索夹由主体、压板和高强螺栓构成；反力系统主要由装配式反力框架、弧形锚座和弧形垫板、顶推撑杆构成；加载系统主要由索端张拉千斤顶及撑脚和螺母、横向张拉千斤顶及顶托滚轴和滑动垫片、索夹顶推千斤顶构成；监测系统主要由索力传感器、索夹高强螺栓紧固力传感器、顶推力传感器、索夹滑移位移传感器构成，试验索夹通过高强螺栓夹持在拉索索体上，试验索夹上的每个高强螺栓设置紧固力传感器，用于实时监测螺栓紧固力变化；在索头螺母和弧形垫板之间设置索力传感器，用于实时监测索力变化；索端张拉千斤顶通过索端张拉用螺母和索端张拉用撑脚实现对拉索初始张拉力的调整；顶推千斤顶通过顶推撑杆置于试验索夹和装配式反力框架之间，在顶推千斤顶和试验索夹之间放置顶推力传感器，测量顶推力值；两个位移传感器放置在拉索的索体上，分别测量索夹主体和压板相对索体的滑移量；横向张拉千斤顶、顶托滚轴、滑动垫片放置在索夹和反力框架之间，横向对拉索施加张拉力；装配式反力框架通过法兰连接装置拼接，拉索两端的索头螺母通过弧形垫板和弧形锚座支承在反力框架上，使索端能自由转动且适应不同拉索弯折角度。

2.一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验方法，其特征在于，该方法采用了权利要求1中所述的弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验系统，试验方法包括以下步骤：

(1)试验系统准备，拼装反力系统中的反力框架和弧形锚座；

(2)在装配式反力框架中安装拉索试件和弧形垫板，并在索头螺母和弧形垫板之间安装索力传感器；

(3)在索体中部安装试验索夹试件，在索夹的高强螺栓下安装紧固力传感器；

(4)预紧索夹的高强螺栓，直至紧固力达到设计预紧力；

(5)静置，直至高强螺栓紧固力衰减稳定；

(6)安装横向张拉千斤顶及顶托滚轴和滑动垫片，横向对拉索施加初始张拉力，至拉索弯折角度接近设计角度；

(7)安装索端张拉用的撑脚、千斤顶和螺母，对拉索初始张拉力进行调整；

(8)用横向张拉千斤顶对拉索正式施加张拉力至设计值，且拉索弯折角度达到设计角度；

(9)维持索力在设计值的条件下静置，直至高强螺栓紧固力再次衰减稳定；

(10)安装顶推撑杆、顶推千斤顶、顶推力传感器、索夹滑移位移传感器；

(11)分级顶推索夹，同步监测高强螺栓紧固力、顶推力和索夹滑移量，直至索夹滑移量迅速增长，顶推力难以继续增加；

(12)依次卸除加载系统、监测系统和试件；

(13)根据顶推力-滑移量曲线确定索夹抗滑承载力，再结合高强螺栓的有效紧固力、拉索的索力和弯折角度推算索体和索夹间的综合摩擦系数。

3.根据权利要求2所述的一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验方法，其特征在于：在步骤(11)分级顶推索夹之前，进行拉索张拉，以考虑拉索拉力对索夹抗滑承载力的影响。

4.根据权利要求3所述的一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验方法，其特征在于：在步骤(8)之后，在步骤(11)之前，步骤(9)进行静置，直至高强螺栓紧固力衰减稳定，以考虑时间效应对索夹抗滑承载力的影响。

5.根据权利要求3所述的一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验方法，其特征在于：拉索张拉分三步，首先步骤(6)通过横向张拉千斤顶对拉索施加初始张拉力，至拉索弯折角度接近设计角度，然后步骤(7)通过索端张拉千斤顶对拉索初始张拉力进行调整，最后步骤(8)用横向张拉千斤顶对拉索正式施加张拉力至设计值，且拉索弯折角度达到设计角度，实现用较小的横向力对拉索施加较大的拉力。

6.根据权利要求3所述的一种弯折拉索与索夹组装件抗滑移承载力试验方法，其特征在于：步骤(10)中在千斤顶和试验索夹之间安设用于测量顶推力值的顶推压力传感器，并连接数据采集系统，在步骤(11)的顶推加载过程中实时监测顶推力值。