[发明专利]一种监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变的装置及安装方法有效

专利信息
申请号: 202011569696.1 申请日: 2020-12-26
公开(公告)号: CN112798039B 公开(公告)日: 2022-10-18
发明(设计)人: 王峥;何浩祥;陈旺;高翔 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: G01D21/02 分类号: G01D21/02
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 沈波
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 监测 钢筋混凝土 构件 内部 多维 应力 应变 装置 安装 方法
【说明书】:

发明公开了一种监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变的装置及安装方法,包括:高强压力盒传感线、柔性附着棒、高强压力盒、应变片、敏感栅、应变片传感线、压力盒定位卡、水解支架、连接钢筋凸起、水解盒、应变花、剪力墙纵筋、剪力墙水平筋、钢筋混凝土柱箍筋、钢筋混凝土柱纵筋、钢筋混凝土梁纵筋、钢筋混凝土梁腰筋、钢筋混凝土梁箍筋。在绑扎钢筋时固定,操作简单。高强压力盒固定于柔性附着棒上方,与应变花组成监测钢筋混凝土内部多维应力应变装置。高强压力盒及应变片传感线引出部位涂抹有机硅类粘合胶水防水隔热,避免混凝土水化过程放热破坏传感线。高强压力盒传感线与应变片传感线应保证足够长度。

技术领域

本发明属于钢筋混凝土构件力学性能监测领域,具体涉及一种监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变的装置及安装方法。

背景技术

钢筋混凝土构件监测是实时获取结构响应与环境参数的技术,通过结构分析和实际监测数据对照,实现钢筋混凝土构件损伤的快速检测、识别与评估。钢筋混凝土构件损伤是由于受到环境作用,如强风、地震及地基不均匀沉降等,人为破环或者长期积累疲劳所造成的。因此,实时监测钢筋混凝土构件内部应力应变,对钢筋混凝土构件进行评估尤为重要。我国在混凝土工程质量验收中规定:对与剪力墙、柱、梁具有相同养护条件并在混凝土浇模处取样的立方体试块,检验其在同条件下试块强度,以此检验钢筋混凝土试件质量。由于钢筋混凝土试件在工程实际中面临的情况更加复杂,任何一步生产工艺不当,均可能导致混凝土质量、强度和耐久性的下降,直接关系到整个建筑物的安危,因此开展实际工程构件的性能监测意义重大。

有鉴于此,本发明提出一种可以直接监测钢筋混凝土内部多维应力应变的装置及安装方法。本发明为解决现有装置不能精准监测钢筋混凝土内部应力应变提供了新的解决方案。

本发明的基本原理是利用多轴附着式应变花及高强压力盒分别监测钢筋混凝土构件内部应力应变。多轴附着式应变花由平面及竖向柔性附着棒组成,电阻式应变片粘贴于柔性附着棒上。平面多轴附着式应变花中各轴之间夹角为0度,90度,45度,组成形式不唯一。测出各轴应变,通过平面各轴应变数据计算出此平面任意方向的应变。在平面柔性附着棒上增加竖直柔性附着棒,组成空间多维附着式应变花。竖直柔性附着棒垂直于任一水平柔性附着棒,竖直附着式应变棒与任一水平附着式应变棒组成应变花,由电阻式应变计测出应变值,计算出竖直面各个方向应变值。综上,由多维附着式应变花即可计算出空间任一点应变值。

钢筋混凝土构件内应力发生变化,高强压力盒感应板感受应力变化,通过振弦测试原理,测出钢筋混凝土构件的应力。高强压力盒通过定位卡与各个柔性附着棒相连。

多轴柔性附着棒用可水解材料盒包装,水解盒材料可以选用高碳脂肪酸,高密度聚乙二醇类,并不局限于一种。水解盒硬度较高,通过外伸水解支架末端圆形套筒与钢筋相连,监测盒固定于钢筋混凝土构件内部。多轴附着式应变花用来测量空间内某点不同方向应变变化,分析监测数据可得出钢筋混凝土构件内部任意位置应变情况。高强压力盒用来直接测量钢筋混凝土构件内部应力,监测不同方向应力可计算出钢筋混凝土构件内部任意位置应力。

本发明涉及的应变和应力测试装置灵敏度高、耐久性强且成本极低,所占空间小,适合监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变。

发明内容

为解决现有装置不能满足实际钢筋混凝土工程实际需求,本发明提出一种监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变的装置及安装方法。本发明具有安装简单、测量精确、不影响钢筋混凝土内部构件材料性能的优点,为解决现有装置不能实时监测钢筋混凝土构件内部多维应力应变提供了一种新的解决方案。

为了实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案。

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