[发明专利]一种杠杆持荷下的混凝土连续梁桥弯曲徐变应变测试装置与方法

权利要求书

1.一种杠杆持荷下的混凝土连续梁桥弯曲徐变应变测试方法，基于的装置包括：

下部支撑系统，由下支跺(1)、大横梁(2)和铰接点支承一(3)组成，其中大横梁(2)的底面搭接在若干下支跺(1)上，三排铰接点支承一(3)置于大横梁(2)顶面，试验梁(4)由吊装设备置于大横梁(2)顶面三排铰接点支承一(3)之上，且试验梁(4)与大横梁(2)平行；

传力系统，由分布梁(5)、铰接点支承二(17)和铰接点支承三(18)组成，其中两排铰接点支承二(17)置于试验梁(4)顶面，并在每排铰接点支承二(17)位置处沿试验梁(4)高度方向分别布设五只应变传感器(16)，分布梁(5)置于所述两排铰接点支承二(17)顶面，并在其顶面跨中处放置一排铰接点支承三(18)，分布梁(5)与试验梁(4)平行；

杠杆系统，由吊重杠杆(6)、连接杠杆(7)和主杠杆(8)组成，其中吊重杠杆(6)首尾两端均预留螺栓孔，在其顶面距离首端螺栓孔距离3b处与连接杠杆(7)底端中心焊接，连接杠杆(7)顶端与主杠杆(8)端部底面焊接，主杠杆(8)置于铰接点支承三(18)之上；

两组支点系统，由上次梁(9)、下次梁(10)、主吊带(11)、钢桁梁(12)、连接吊带(13)组成，其中上次梁(9)置于主杠杆(8)顶面，其中心与主杠杆(8)焊接处中心水平距离为12b，与铰接点支承三(18)水平距离为b，下次梁(10)置于大横梁(2)底面，上次梁(9)与下次梁(10)对称设置且均与试验梁(4)垂直，上次梁(9)与下次梁(10)之间用主吊带(11)以螺栓连接，构成一组支点系统；钢桁梁(12)一端锚固于同侧下支跺(1)中且与主杠杆(8)平行，另一端以螺栓与连接吊带(13)栓接，连接吊带(13)顶端与吊重杠杆(6)以螺栓栓接，构成另一组支点系统；

配重块(15)，与吊重杠杆(6)以缆绳(14)连接；

测试方法包括如下步骤：

步骤一：依据超静定梁的受力原理，计算获得试验梁(4)中支点试验负弯矩影响线及最不利加载位置，据此位置调整两排铰接点支承二(17)的相对设置距离及应变传感器(16)布设位置；

步骤二：选择地势平坦试验场地，放置各下支跺(1)，在下支跺(1)上放置大横梁(2)；

步骤三：在大横梁(2)顶面放置三排铰接点支承一(3)，三排铰接点支承一(3)分别置于预放置的试验梁(4)两端部及跨中位置；

步骤四：用起重设备架设试验梁(4)于大横梁(2)顶面铰接点支承一(3)之上；

步骤五：在步骤一求出的最不利加载位置放置两排铰接点支承二(17)于试验梁(4)顶面之上，并在此位置沿试验梁(4)高度方向分别布置5只应变传感器(16)；

步骤六：将分布梁(5)放置于两排铰接点支承二(17)之上，并在分布梁(5)顶面跨中处设置一排铰接点支承三(18)；

步骤七：将吊重杠杆(6)、连接杠杆(7)、主杠杆(8)焊接组装，置于铰接点支承三(18)之上；

步骤八：将钢桁梁(12)锚固于吊重杠杆(6)同侧下支跺侧面，钢桁梁(12)与吊重杠杆(6)以连接吊带(13)用螺栓连接；

步骤九：在主杠杆(8)顶面放置上次梁(9)，在大横梁(2)底面设置下次梁(10)，上次梁(9)与下次梁(10)之间以主吊带(11)用螺栓连接；

步骤十：将配重块(15)以缆绳(14)悬挂于吊重杠杆(6)之下；

步骤十一：记录加载时应变传感器(16)所测得数据；

其特征在于，在实现试验梁(4)持荷状态后，通过下式得到其在不同加载龄期下的徐变应变：

ε_c(t，t₀)＝ε_c0[1+φ(t,t₀)]

φ(t,t₀)＝φ₀·β_c(t-t₀)

φ₀＝φ_RH·β(f_cm)·β(t₀)

其中，t为加载时的试验梁(4)龄期；t₀为计算考虑时刻的试验梁(4)龄期；ε_c(t,t₀)为加载龄期t时试验梁(4)的总应变；ε_c0为试验梁(4)加载时刻产生的应变；φ(t,t₀)为徐变系数；φ₀为名义徐变系数；β_c为加载后徐变随时间发展的系数；f_cm为强度等级C25～C50混凝土在28d龄期时的平均圆柱体抗压强度，单位：MPa；RH为环境年平均相对湿度，单位：％；h为构件理论厚度，单位：mm，h＝2A/μ，A为构件截面面积，μ为构件与大气接触的周边长度；RH₀＝100％；h₀＝100m；t₁＝1d；f_cm0＝10MPa。