[发明专利]一种多作用耦合多根钢绞线可拆卸试验装置及方法

说明书

本发明涉及一种多作用耦合钢绞线可拆卸试验装置及其方法，其包括支撑架、锚固架、盐雾箱和试验试件等。支撑架包括立柱、圆钢连杆、中粗螺杆，圆钢连杆与立柱采用悬臂梁段与柱强轴为全焊与中间梁段为全栓连接，中粗螺杆与立柱通过螺栓固连。锚固架包括反力箱梁、粗反力螺杆，试验前根据盐雾箱宽度和试件长度将锚固架组装好。锚固架放置在支撑架上并通过螺栓连接。盐雾箱前后两侧所开对称圆孔，试验时用圆孔盖及柔性材料密封。拆卸钢绞线试件前，先卸掉锚固架与支撑架立柱连接的螺栓，再同时松动锚固架前侧反力箱梁内侧的粗螺母，然后拆除工具锚。该试验装置仅对试件中间段进行多作用耦合的腐蚀试验，该装置可拆卸、可移动、节省空间和操作简单。

技术领域

本发明属于钢绞线长期力学性能测试技术领域，具体涉及一种多作用耦合多根钢绞线可拆卸试验装置及方法。

背景技术

拉索在服役期间，由于腐蚀环境和复杂应力的共同作用会导致其安全性能发生降低和使用寿命缩短，在腐蚀与交变应力作用下易导致拉索发生无预兆的脆性破坏，将造成巨大的经济损失或人员伤亡。因此，对腐蚀环境和复杂应力共同作用的钢绞线进行安全性能评定是非常必要和有意义。

钢绞线在斜拉桥中的应用较为广泛，服役拉索钢绞线处于多种不利环境因素与荷载的耦合作用，由于钢绞线外层覆盖有保护套或环氧树脂等，使钢绞线的腐蚀程度在实际检验中较为困难。镀锌钢绞线具有较好的抗腐蚀性能，但钢绞线在温度、湿度、腐蚀环境和应力等多种因素耦合作用下的安全性能仍无法准确判断。现阶段大部分模拟试验工况较为单一，不能很好的反应实际情况。如何考虑在温度、湿度、腐蚀环境等因素与应力的耦合作用，成为目前急需解决的问题。

以往此类试验装置主要分为三种，第一种仅可对单根钢绞线进行张拉和腐蚀；第二种可对多根钢绞线进行张拉、腐蚀，但需将反力架一同腐蚀；第三种采用钢筋混凝浇筑的反力墙，在试验前需提前预设穿设孔，采用钢筋混凝土反力墙进行试验的空间较为固定，且不方便拆卸钢绞线。本试验系统的部件连接节点采用螺栓连接，便于拆卸、易调整试验场地。

自然海洋环境试验周期较长、影响因素较多，无法准确评估单一因素的影响。该试验系统的试验环境为室内，可以准确控制某单一因素对试验的影响，开展温度、湿度、腐蚀环境和应力的多作用耦合试验。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术缺陷，提供一种多作用耦合多根钢绞线可拆卸试验装置及方法，其支撑架采用螺栓连接方便拆卸且纵向间距可调；锚固架由反力钢箱梁、粗螺杆和粗螺母等构成，使张拉在锚固架上的钢绞线易于拆卸；锚固架放置在支撑架上且通过螺栓连接，锚固架与支撑架连接可靠且易于拆卸；盐雾箱内温度稳定且可调，喷雾持续且方便调控；该试验装置能够同时对多根钢绞线进行多作用耦合腐蚀和监测。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种多作用耦合多根钢绞线可拆卸试验装置及方法，其特征在于，包括支撑架、锚固架、盐雾箱、试验试件；所述支撑架包括立柱、圆钢连杆、中粗螺杆、带圆孔贴板、中粗螺母、立柱顶板、角钢连接件、圆钢连杆端板和三角形加劲肋，立柱开设圆孔并在开设圆孔处焊接带圆孔贴板，圆钢连杆分为中间梁段和两端悬臂梁段，支撑架前后两侧的圆钢连杆与立柱采用圆钢连杆的悬臂梁段与立柱强轴的翼缘对接焊缝连接，悬臂梁段与中间梁段为螺栓连接，梁-梁连接节点含有端板和三角形加劲肋；支撑架左右两侧的中粗螺杆分别穿过盐雾箱前后两侧立柱的对应圆孔，根据盐雾箱宽度和钢绞线长度调整好两列钢柱的间距，并用中粗螺母固定中粗螺杆将支撑架组装好。

锚固架包括钢箱梁、粗螺杆、粗螺母、加劲肋板，加劲肋板布置焊接在钢箱梁所开圆孔附近，以减少受载情况下钢箱梁所开圆孔对箱梁刚度的消弱，粗螺杆两端分别先安装一粗螺母，然后将粗螺杆两端分别穿过盐雾箱前后两侧的钢箱梁，根据盐雾箱宽度和钢绞线长度调整好两钢箱梁的间距，并用粗螺母固定粗螺杆将锚固架组装好。锚固架放置在支撑架上并与支撑架采用细螺栓连接固定。