本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，特別是涉及一種半平行鋼絲束索應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

近十幾年來，張弦結(jié)構(gòu)有了很快的發(fā)展，且在各種大中型結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。作為張弦結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件，拉索的性能對于結(jié)構(gòu)的安全有著極為重要的作用。目前張弦結(jié)構(gòu)中常用的拉索包括鋼絞線、半平行鋼絲束、高釩索、鋼拉桿等。由于拉索在結(jié)構(gòu)中承受高水平的拉力作用，在長時間的高水平拉力作用下拉索會產(chǎn)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，造成拉索預(yù)應(yīng)力的損失，對結(jié)構(gòu)的安全性能產(chǎn)生重要的影響。

而張弦結(jié)構(gòu)由于其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)效能通常應(yīng)用在大型結(jié)構(gòu)中，如體育場館、會展中心、火車站房、大型商場等，此類結(jié)構(gòu)具有人員密集且流動性大的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)安全尤為重要。因此，對拉索應(yīng)力松弛的研究也是極為必要和迫切的。而目前僅有的研究主要集中在高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線上，且在橋梁結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中涉及較多，對張弦結(jié)構(gòu)拉索的應(yīng)力松弛研究較少。就鋼絞線來講，可參考橋梁結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的相關(guān)數(shù)據(jù)和成果；高釩索實(shí)際上是一種具有特殊鍍層的鋼絞線，故其松弛試驗(yàn)可參考鋼絞線的相關(guān)研究；半平行鋼絲束由多根高強(qiáng)鋼絲經(jīng)過一定角度的絞捻制成，由于特殊的絞捻特性使得其整個索體的松弛性能與單根高強(qiáng)鋼絲的松弛性能有著一定的不同，故而需對其應(yīng)力松弛性能進(jìn)行專門的研究。

目前，市場上應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)的種類很多，但是已有的試驗(yàn)機(jī)能夠進(jìn)行的試驗(yàn)對象大多都是高強(qiáng)鋼絲、鋼棒、鋼絞線等，而尚未有能夠進(jìn)行半平行鋼絲束索體松弛試驗(yàn)的松弛試驗(yàn)機(jī)。由于試驗(yàn)機(jī)本身的特殊構(gòu)造，其中間能夠穿入索體的直徑很有限，如采用在工廠已預(yù)制兩端索頭的索體，則由于索頭直徑較大無法穿入試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，且無論是冷鑄錨索頭還是熱鑄錨索頭，其價格均較為昂貴；如無預(yù)制索頭，直接將索體穿入，則現(xiàn)有的試驗(yàn)機(jī)端部錨固裝置無法對半平行鋼絲束進(jìn)行錨固，故而無法進(jìn)行松弛試驗(yàn)。因此，目前亟需開發(fā)出一種高效可靠、可在現(xiàn)有應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)上使用的能夠?qū)Π肫叫袖摻z束進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)的試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種能夠采用現(xiàn)有應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)對半平行鋼絲束進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)的高效可靠的試驗(yàn)裝置。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種半平行鋼絲束索應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，包括應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，半平行鋼絲束索體穿裝在所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)內(nèi)，所述半平行鋼絲束索體的兩端分別在穿裝前和穿裝后設(shè)置一鐓頭錨具，在所述半平行鋼絲束索體兩端超出所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)兩端的部位上安裝有位于所述鐓頭錨具與所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)之間的分體式墊塊。

所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)為臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，在所述分體式墊塊的下方設(shè)有支承部件。

所述分體式墊塊包括U型基體和與其整齊契合的插入塊，在所述插入塊和所述U型基體之間形成有過索孔，所述U型基體的開口方向?yàn)樗椒较?，相鄰的兩個所述U型基體的開口方向相反。

所述分體式墊塊采用方塊結(jié)構(gòu)，邊長L不小于所述鐓頭錨具的外徑D₃，所述過索孔的直徑D₁大于鐓頭錨具平面上能夠包括所有錨孔的最小圓的直徑D₂，且0＜D₁-D₂≤2mm，所述分體式墊塊的厚度在10cm-40cm之間。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：利用常規(guī)的應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，通過在半平行鋼絲束索體兩端超出應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)兩端的部位上安裝位于鐓頭錨具與應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)之間的分體式墊塊對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了測量半平行鋼絲束索體松弛率的需求；無需設(shè)計(jì)專門的試驗(yàn)機(jī)，以常規(guī)的應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)為基礎(chǔ)，通過增加部分結(jié)構(gòu)簡單且容易加工的專用部件，使得試驗(yàn)容易實(shí)現(xiàn)；同時本實(shí)用新型解決了在工廠對半平行鋼絲束拉索兩端均預(yù)制錨頭后現(xiàn)場試驗(yàn)時無法穿入試驗(yàn)機(jī)的難題，所采用的現(xiàn)場錨固方法經(jīng)濟(jì)高效；半平行鋼絲束索體在試驗(yàn)過程中端部錨固牢固可靠，試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，且現(xiàn)場錨固端的鐓頭錨具可重復(fù)利用，綜上所述，本實(shí)用新型原理清晰，所需設(shè)備常見易得，操作簡單，經(jīng)濟(jì)性好。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用的三維示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所采用的臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)的三維示意圖；

圖3為采用本實(shí)用新型對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)步驟2)的三維示意圖；

圖4為采用本實(shí)用新型對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)步驟3)完成后的三維示意圖；

圖5為采用本實(shí)用新型對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)步驟4)完成后的三維示意圖；

圖6為采用本實(shí)用新型對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)步驟3.3)采用鋼絲鐓頭機(jī)依次對所有高強(qiáng)鋼絲進(jìn)行鐓頭的三維示意圖；

圖7為采用本實(shí)用新型對半平行鋼絲束索體進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)所采用的半平行鋼絲束的三維示意圖；

圖8為本實(shí)用新型所采用的鐓頭錨具的三維示意圖；

圖9為本實(shí)用新型所采用的鐓頭錨具的平面示意圖；

圖10為本實(shí)用新型所采用的分體式墊塊的三維示意圖；

圖11為本實(shí)用新型所采用的分體式墊塊的三維裝配示意圖；

圖12為本實(shí)用新型所采用的分體式墊塊的平面示意圖。

圖中：1、臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，2、半平行鋼絲束索體，3、鐓頭錨具，4、分體式墊塊，5、未鐓頭端，6、鐓頭錨固端，7、錨孔，8、鋼絲鐓頭機(jī)，9、油泵，10、油管，11、U型基體，12、插入塊，13、過索孔。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

請參閱圖1～圖12，一種半平行鋼絲束索應(yīng)力松弛試驗(yàn)裝置，包括應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，半平行鋼絲束索體2穿裝在所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)內(nèi)，所述半平行鋼絲束索體2的兩端分別在穿裝前和穿裝后設(shè)置一鐓頭錨具3，在所述半平行鋼絲束索體2兩端超出所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)兩端的部位上安裝有位于所述鐓頭錨具3與所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)之間的分體式墊塊4。

在本實(shí)施例中，所述應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)為臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)1，在所述分體式墊塊4的下方設(shè)有支承部件。所述分體式墊塊4包括U型基體11和與其整齊契合的插入塊12，在所述插入塊12和所述U型基體11之間形成有過索孔13，所述U型基體11的開口方向?yàn)樗椒较?，相鄰的兩個所述U型基體11的開口方向相反。所述分體式墊塊4采用方塊結(jié)構(gòu)，邊長L不小于所述鐓頭錨具3的外徑D₃，所述過索孔13的直徑D₁大于鐓頭錨具3平面上能夠包括所有錨孔7的最小圓的直徑D₂，且0＜D₁-D₂≤2mm，所述分體式墊塊4的厚度在10cm-40cm之間。

采用上述裝置進(jìn)行半平行鋼絲束索應(yīng)力松弛試驗(yàn)的方法，采用以下步驟：

1)試驗(yàn)前，為保證索體的絞捻角度，在試驗(yàn)所采用的半平行鋼絲束索體2上設(shè)置纏繞包帶；為保證半平行鋼絲束索體2能夠穿入應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，將一端進(jìn)行鐓頭錨固，另一端保持未鐓頭狀態(tài)，即兩端中一端是未鐓頭端5，一端是鐓頭錨固端6，如圖7所示。該步驟中的鐓頭錨固可在工廠完成。

2)試驗(yàn)時，將半平行鋼絲束索體2自其未鐓頭端5起穿入應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，穿入后半平行鋼絲束索體2未鐓頭端5超出應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)端部的長度應(yīng)滿足后續(xù)現(xiàn)場鐓頭錨固的需要。由于未鐓頭端5的直徑較小，因此半平行鋼絲束索體2從未鐓頭端5將索體穿入應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)，穿入后未鐓頭端5超出應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)的長度在40cm-80cm之間，具體長度與半平行鋼絲束索體2的直徑相關(guān)，用于保證后續(xù)鐓頭操作的長度，過長的部分可采用角磨機(jī)切除，且未鐓頭端5的鋼絲應(yīng)保證平齊。

3)首先去除半平行鋼絲束索體2未錨固端5的部分纏繞包帶，然后完成現(xiàn)場鐓頭錨固，至此在半平行鋼絲束索體2的兩端各有一個鐓頭錨具3。

在本實(shí)施例中，上述步驟3)采用以下步驟完成現(xiàn)場鐓頭錨固：3.1)使半平行鋼絲束索體2未錨固端5的鋼絲分散，然后采用在相鄰兩根高強(qiáng)鋼絲間插入細(xì)鋼絲的方法進(jìn)行分絲，分絲時，需保持高強(qiáng)鋼絲的絞捻角度不變，分絲后，半平行鋼絲束索體2未錨固端5端部的鋼絲排列和空間位置與鐓頭錨具3上的錨孔7相同；3.2)將鐓頭錨具3套在半平行鋼絲束索體2的未鐓頭端5上，然后去除用于分絲的細(xì)鋼絲，將鐓頭錨具3向內(nèi)側(cè)移動，可采用小錘向內(nèi)側(cè)輕擊，直至穿過鐓頭錨具3的高強(qiáng)鋼絲的長度能夠滿足后續(xù)鐓頭的需要為止；3.3)采用鋼絲鐓頭機(jī)8依次對所有高強(qiáng)鋼絲進(jìn)行鐓頭，鐓頭完畢后將鐓頭錨具3移向最外側(cè)，此時已經(jīng)完成了未鐓頭端5的現(xiàn)場鐓頭錨固操作。鋼絲鐓頭機(jī)8采用油泵9通過油管10供油。

4)在半平行鋼絲束索體2兩端超出應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)兩端的部位上安裝位于鐓頭錨具3與應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)之間的分體式墊塊4。具體地說，根據(jù)半平行鋼絲束索體2兩端分別超出應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)兩端的長度，在兩端分別安裝合適數(shù)量的分體式墊塊4，使得分體式墊塊4填滿臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)1端部與鐓頭錨具3內(nèi)側(cè)的空隙。

請參見圖10～圖12，在本實(shí)施例中，所述分體式墊塊4采用方塊結(jié)構(gòu)，邊長L不小于鐓頭錨具3的外徑D₃，過索孔的直徑D₁大于鐓頭錨具3平面上能夠包括所有錨孔7的最小圓的直徑D₂，且0＜D₁-D₂≤2mm，所述分體式墊塊4的厚度在10cm-40cm之間，硬度不低于HRC30。

請參見圖1，本實(shí)施例所采用的應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)為臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)1，在所述分體式墊塊4的下方設(shè)有支承部件，用以承受分體式墊塊4的自重。請參見圖10～圖12，在本實(shí)施例中，所述步驟4)所采用的分體式墊塊4包括U型基體11和與其整齊契合的插入塊12，在插入塊和U型基體之間形成有過索孔13，所述U型基體11的開口方向?yàn)樗椒较?，相鄰的兩個所述U型基體11的開口方向相反。上述結(jié)構(gòu)能夠保證試驗(yàn)時分體式墊塊4受力均勻。

5)啟動應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)按照應(yīng)力松弛試驗(yàn)方法對半平行鋼絲束索體2進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)。

上述臥式應(yīng)力松弛試驗(yàn)機(jī)1的最大試驗(yàn)力和精度應(yīng)滿足相應(yīng)試驗(yàn)對象的要求。所述鐓頭錨具3的錨孔7數(shù)量和排列方式與半平行鋼絲束索體2中鋼絲的總數(shù)量及排列方式相同，錨孔7的直徑d略大于高強(qiáng)鋼絲直徑d₀，一般可取d＝d₀+1mm。所述分體式墊塊4屬于后插式墊塊，大小和過索孔13直徑均與所測試的半平行鋼絲束索體2的直徑相關(guān)。

采用上述試驗(yàn)裝置已對Φ5×19的半平行鋼絲束進(jìn)行了十余組應(yīng)力松弛試驗(yàn)，試驗(yàn)表明上述試驗(yàn)裝置高效準(zhǔn)確。

盡管上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。