一種鋼絲繩索力測試方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼絲繩索力測試方法及裝置，方法包括：沿待測鋼絲繩的長度方向在待測鋼絲繩上設(shè)置至少一第一測點和一第二測點；提供用于測量第一測點與第二測點的位置的測距裝置；對待測鋼絲繩進行張拉，并利用測距裝置實時測量第一測點與第二測點的位置變化；利用測距裝置測量得到的第一測點與第二測點的位置變化計算得到待測鋼絲繩的長度變化；根據(jù)長度變化計算待測鋼絲繩的索力。本發(fā)明通過在待測鋼絲繩上設(shè)置第一測點和第二測點，在待測鋼絲繩的張拉過程中，利用測距裝置實時測量第一測點與第二測點的位置變化，從而計算得到待測鋼絲繩的索力變化，解決了鋼絲繩在張拉狀態(tài)下產(chǎn)生徑向彎曲和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致無法安裝應(yīng)變計的問題。
【專利說明】
-種鋼竺繩索力測試方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種測試方法，尤其設(shè)及一種鋼絲繩索力測試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼絲繩是建筑施工中常用的張拉部件，常被用作纜風(fēng)繩來拉結(jié)固定建筑結(jié)構(gòu)，在 施工中，鋼絲繩要提供大而穩(wěn)定的索力來保持結(jié)構(gòu)的平衡和穩(wěn)定，作為施工保障措施。
[0003] 為了保障鋼絲繩在張拉過程中保持穩(wěn)定的索力，需要實時測量鋼絲繩的索力，W 避免鋼絲繩由于索力過大而拉斷，導(dǎo)致巨大的工程事故。目前測量索力的方式普遍為在試 件上設(shè)置應(yīng)變計，直接從應(yīng)變計的讀數(shù)觀察試件的實際索力變化。
[0004] 但是，由于鋼絲繩在張緊狀態(tài)下不僅會發(fā)生軸向拉伸，還會發(fā)生徑向彎曲和扭轉(zhuǎn)， 如果采用在鋼絲繩上設(shè)置應(yīng)變計來測量鋼絲繩索力的話，鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)會造成應(yīng)變計被扭 斷，因此，張拉中的鋼絲繩無法簡單采用應(yīng)變計來測量其索力變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無需設(shè)置應(yīng)變計的鋼絲繩索力測試方法， 能夠?qū)崟r且準(zhǔn)確地測試鋼絲繩張拉狀態(tài)下的索力變化。
[0006] 為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種鋼絲繩索力測試方法，包括步驟：
[0007] 沿待測鋼絲繩的長度方向在所述待測鋼絲繩上設(shè)置至少一第一測點和一第二測 占. '?、、，
[0008] 提供用于測量所述第一測點與所述第二測點的位置的測距裝置；
[0009] 對所述待測鋼絲繩進行張拉，并利用所述測距裝置實時測量所述第一測點與所述 第二測點的位置變化；
[0010] 利用所述測距裝置測量得到的所述第一測點與所述第二測點的位置變化計算得 到所述待測鋼絲繩的長度變化；
[0011] 根據(jù)所述長度變化計算所述待測鋼絲繩的索力。
[0012] 所述鋼絲繩索力測試方法進一步的改進在于，在所述待測鋼絲繩的第一端設(shè)置一 所述第一測點，在所述待測鋼絲繩的第二端設(shè)置一所述第二測點。
[0013] 所述鋼絲繩索力測試方法進一步的改進在于，所述第一測點與所述第二測點為固 定于所述待測鋼絲繩上的反光片，所述測距裝置包括與所述第一測點對應(yīng)的第一激光測距 儀及與所述第二測點對應(yīng)的第二激光測距儀。
[0014] 所述鋼絲繩索力測試方法進一步的改進在于，在對所述待測鋼絲繩進行張拉前， 利用所述測距裝置測量所述第一測點與所述第二測點的初始位置，得到所述第一測點與所 述第二測點之間的所述待測鋼絲繩的初始長度Lo;在對所述待測鋼絲繩進行張拉后，利用 所述測距裝置測量所述第一測點與所述第二測點的位置，得到所述第一測點與所述第二測 點之間的所述待測鋼絲繩的張拉后長度。;根據(jù)公式a計算所述待測鋼絲繩的索力F:
[001 引 F = Li, L。X E X A (a) L0
[0016] 其中，E為待測鋼絲繩的彈性模量，A為待測鋼絲繩的截面面積。
[0017] 所述鋼絲繩索力測試方法進一步的改進在于，所述待測鋼絲繩張拉于提升裝置與 基礎(chǔ)面之間；在所述提升裝置進行提升施工前，將所述第一測點與所述第二測點固定于所 述待測鋼絲繩上;在所述提升裝置進行提升的過程中，所述第一激光測距儀實時測量所述 第一測點的位置變化，所述第二激光測距儀實時測量所述第二測點的位置變化。
[0018] 本發(fā)明還公開了一種鋼絲繩索力測試裝置，包括至少一第一測點和一第二測點， W及用于測量所述第一測點與所述第二測點的位置的測距裝置，所述第一測點與所述第二 測點沿待測鋼絲繩的長度方向設(shè)置在所述待測鋼絲繩上。
[0019] 所述鋼絲繩索力測試裝置進一步的改進在于，所述待測鋼絲繩的第一端設(shè)置一所 述第一測點，在所述待測鋼絲繩的第二端設(shè)置一所述第二測點。
[0020] 所述鋼絲繩索力測試裝置進一步的改進在于，所述第一測點與所述第二測點為固 定于所述待測鋼絲繩上的反光片，所述測距裝置包括與所述第一測點對應(yīng)的第一激光測距 儀及與所述第二測點對應(yīng)的第二激光測距儀。
[0021] 所述鋼絲繩索力測試裝置進一步的改進在于，所述第一激光測距儀與所述第二激 光測距儀固定架設(shè)于測試現(xiàn)場。
[0022] 所述鋼絲繩索力測試裝置進一步的改進在于，所述待測鋼絲繩張拉于提升裝置與 基礎(chǔ)面之間;所述第一測點與所述第二測點在所述提升裝置提升前固定于所述待測鋼絲繩 上;所述第一激光測距儀在所述提升裝置的提升過程中實時測量所述第一測點的位置變 化，所述第二激光測距儀在所述提升裝置的提升過程中實時測量所述第二測點的位置變 化。
[0023] 本發(fā)明由于采用了 W上技術(shù)方案，使其具有W下有益效果:通過在待測鋼絲繩上 設(shè)置第一測點和第二測點，在待測鋼絲繩的張拉過程中，可利用測距裝置實時測量第一測 點與第二測點的位置變化，從而計算得到待測鋼絲繩的索力變化，與傳統(tǒng)的在鋼絲繩上設(shè) 置應(yīng)變計來測量索力的方法相比，避免了張拉狀態(tài)下鋼絲繩所產(chǎn)生的徑向彎曲和扭轉(zhuǎn)對應(yīng) 變計造成損壞，影響測量的問題。進一步的，第一測點和第二測點為反光片，測距裝置采用 激光測距儀，激光測距儀發(fā)射出來的激光照射到相應(yīng)的反光片上，再由反光片反射會激光 測距儀，繼而得到實時、準(zhǔn)確的距離信號，方便、快捷且測量準(zhǔn)確;通過在待測鋼絲繩的兩端 設(shè)置第一測點和第二測點，有利于測量整根待測鋼絲繩的整體長度變化。
【附圖說明】
[0024] 圖1為本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試方法的流程圖。
[0026] 圖3為本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試裝置的使用狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0028] 首先參閱圖1所示，本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試裝置包括至少一第一測點11和一 第二測點12, W及用于測量第一測點11與第二測點12的位置的測距裝置，第一測點11與第 二測點12沿待測鋼絲繩10的長度方向固設(shè)在待測鋼絲繩10上。在待測鋼絲繩10的張拉過程 中，可利用測距裝置實時測量第一測點11與第二測點12的位置變化，計算待測鋼絲繩10的 實際長度變化，從而測算出待測鋼絲繩10在張拉狀態(tài)下的實際索力，W便與計算分析對比， 控制待測鋼絲繩10的索力，W免待測鋼絲繩10承載過大而斷裂。
[0029] 在本實施例中，采用反光片作為固設(shè)在待測鋼絲繩10上的第一測點11和第二測點 12，測距裝置包括與第一測點11對應(yīng)的第一激光測距儀13及與第二測點12對應(yīng)的第二激光 測距儀14,第一激光測距儀13與第二激光測距儀14固定架設(shè)于測試現(xiàn)場。在使用時，將第一 激光測距儀13對準(zhǔn)于第一測點11，用于測量第一測點11的位置變化，將第二激光測距儀14 對準(zhǔn)于第二測點12,用于測量第二測點12的位置變化。
[0030] 進一步的，可在待測鋼絲繩10的第一端101設(shè)置一第一測點11，在待測鋼絲繩10的 第二端102設(shè)置一第二測點12,利用設(shè)置在待測鋼絲繩10兩端端部的第一測點11與第二測 點12,配合第一激光測距儀13和第二激光測距儀14來測量整根待測鋼絲繩10的整體長度變 化，W便準(zhǔn)確掌握整根待測鋼絲繩10的整體索力變化。
[0031] 配合圖2所示，本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試方法主要包括如下步驟：
[0032] S001:沿待測鋼絲繩的長度方向在所述待測鋼絲繩上設(shè)置至少一第一測點和一第 二測點；
[0033] S002:提供用于測量第一測點與第二測點的位置的測距裝置；
[0034] S003:對待測鋼絲繩進行張拉，并利用測距裝置實時測量第一測點與第二測點的 位置變化；
[0035] S004:利用測距裝置測量得到的第一測點與第二測點的位置變化計算得到待測鋼 絲繩的長度變化；
[0036] S005:根據(jù)長度變化計算待測鋼絲繩的索力。
[0037] 其中，第一測點與第二測點為固定于待測鋼絲繩上的反光片，測距裝置包括與第 一測點對應(yīng)的第一激光測距儀及與第二測點對應(yīng)的第二激光測距儀，第一激光測距儀與第 二激光測距儀固定架設(shè)于測試現(xiàn)場。在待測鋼絲繩的第一端設(shè)置一第一測點，在待測鋼絲 繩的第二端設(shè)置一第二測點，便于測試整根待測鋼絲繩的整體索力。
[0038] 在步驟S005中，可利用待測鋼絲繩自身的性能參數(shù)與實測到的待測鋼絲繩的長度 變化，根據(jù)鋼絲繩索力計算公式，計算得到待測鋼絲繩的索力，具體為:在對待測鋼絲繩進 行張拉前，利用測距裝置測量第一測點與第二測點的初始位置，得到第一測點與第二測點 之間的待測鋼絲繩的初始長度Lo;在對待測鋼絲繩進行張拉后，利用測距裝置測量第一測 點與第二測點的位置，得到第一測點與第二測點之間的待測鋼絲繩的張拉后長度Li;根據(jù) 公式a計算待測鋼絲繩的索力F:
[0039]
(a)
[0040] 其中，E為待測鋼絲繩的彈性模量，A為待測鋼絲繩的截面面積。。
[0041 ]本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試方法通過在待測鋼絲繩上設(shè)置第一測點和第二測點， 在待測鋼絲繩的張拉過程中，可利用測距裝置實時測量第一測點與第二測點的位置變化， 從而計算得到待測鋼絲繩的索力變化，與傳統(tǒng)的在鋼絲繩上設(shè)置應(yīng)變計來測量索力的方法 相比，避免了張拉狀態(tài)下鋼絲繩所產(chǎn)生的徑向彎曲和扭轉(zhuǎn)對應(yīng)變計造成損壞，影響測量的 問題。其中，第一測點和第二測點為反光片，測距裝置采用激光測距儀，激光測距儀發(fā)射出 來的激光照射到相應(yīng)的反光片上，再由反光片反射會激光測距儀，繼而得到實時、準(zhǔn)確的距 離信號，方便、快捷且測量準(zhǔn)確。反光片體型較小，不會因鋼絲繩的徑向彎曲扭轉(zhuǎn)而受損，激 光測距儀與反光片之間的測距是通過激光傳輸進行的，也不會受鋼絲繩的徑向彎曲扭轉(zhuǎn)影 響正常測量。進一步的，通過在待測鋼絲繩的兩端設(shè)置第一測點和第二測點，有利于測量整 根待測鋼絲繩的整體長度變化。
[0042] 再參閱圖3所示，為本發(fā)明一種鋼絲繩索力測試裝置在大型樹狀結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)提升 施工中的施工狀態(tài)，大型樹狀結(jié)構(gòu)主要由一樹干21及設(shè)于樹干21上的多根樹枝22組成，樹 枝22發(fā)布在樹干21的四周，本工況為在已建成的樓板面上進行大型樹狀結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)提升施 工，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體型龐大且施工基礎(chǔ)面為已建成的樓板面(如地下室頂板面），常規(guī)的高 空散裝法和單元吊裝法都不適用于復(fù)雜大型樹狀結(jié)構(gòu)，采用旋轉(zhuǎn)提升法可W取得較好的技 術(shù)經(jīng)濟效果。旋轉(zhuǎn)提升法主要是先在已建成的樓板面上施工大型樹狀結(jié)構(gòu)的樹干21，再在 樹干21上搭設(shè)提升架體23,然后將大型樹狀結(jié)構(gòu)的樹枝22的一端與樹干21較接，在樹枝22 的另一端與提升架體23的頂部之間拉設(shè)提升索20,利用提升架體23和提升索20向上旋轉(zhuǎn)提 升樹枝22,使樹枝22繞較接節(jié)點向上旋轉(zhuǎn)提升。在樹枝的旋轉(zhuǎn)提升過程中，要在已建成的樓 板面與提升架體23的頂部之間拉設(shè)纜風(fēng)鋼絲繩24,來保持提升架體23的平衡。纜風(fēng)鋼絲繩 24作為施工保障措施需要提供大而穩(wěn)定的索力。因此，要在纜風(fēng)鋼絲繩24提升過程中實時 測試?yán)|風(fēng)鋼絲繩24的實際索力，與計算分析比較，W免纜風(fēng)鋼絲繩24的實際索力超出規(guī)范 范圍。又由于各樹枝22的重量相差較大，需要在旋轉(zhuǎn)提升一側(cè)的樹枝22時，將另一側(cè)未被提 升的樹枝通過背索鋼絲繩25拉緊在樹干21上，W避免在提升一側(cè)的樹枝22時，另一側(cè)未被 提升的樹枝會產(chǎn)生傾覆力矩，對纜風(fēng)鋼絲繩造成額外的索力要求。同樣的，在提升過程中， 需要對于背索鋼絲繩25的實際索力進行實施監(jiān)測，W確保符合索力要求。
[0043] 因此，可采用本發(fā)明的鋼絲繩索力測試裝置來實施監(jiān)測大型樹狀結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)提升 施工中的纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的實際索力，具體的施工流程如下：
[0044] 首先，在樹干21上的提升架體23的頂部與基礎(chǔ)面(已施工完成的樓板面)之間拉設(shè) 纜風(fēng)鋼絲繩24，作為施工保障措施。
[0045] 接著，將一組位于樹干21兩側(cè)的兩樹枝22用輕型吊車吊起，將兩樹枝22的第一端 與樹干21通過較鏈較接，將兩樹枝22的第二端通過提升索20拉緊在樹干21上的提升架體23 上，兩樹枝22中位于右側(cè)的樹枝的重量遠(yuǎn)大于位于左側(cè)的樹枝的重量，為雙枝不等重的提 升施工，因此，對兩樹枝22采取異步提升方案，即先提升位于右側(cè)的樹枝，再提升位于左側(cè) 的樹枝，并且在提升位于右側(cè)的樹枝前預(yù)先在位于左側(cè)的樹枝22的第二端與樹干21的底部 之間額外拉設(shè)背索鋼絲繩25。上述纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25為需要監(jiān)測索力的待測鋼 絲繩。
[0046] 在提升位于右側(cè)是樹枝22前，在纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的下端固設(shè)第一測 點11，在纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的上端固設(shè)第二測點12,第一測點11與第二測點12 為反光片，對應(yīng)不同位置的反光片設(shè)置對應(yīng)的第一激光測距儀13和第二激光測距儀14。
[0047] 旋轉(zhuǎn)提升位于右側(cè)的樹枝22,第一激光測距儀實時測量第一測點的位置變化，第 二激光測距儀實時測量第二測點的位置變化，分別得到纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的實 際長度變化，并結(jié)合纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的性能參數(shù)計算得到纜風(fēng)鋼絲繩24與背 索鋼絲繩25的實際索力，與計算分析對比。
[0048] 待位于右側(cè)的樹枝22旋轉(zhuǎn)提升到位后，開始旋轉(zhuǎn)提升位于左側(cè)的樹枝22,同樣的， 第一激光測距儀實時測量第一測點的位置變化，第二激光測距儀實時測量第二測點的位置 變化，分別得到纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的實際長度變化，并結(jié)合纜風(fēng)鋼絲繩24與背 索鋼絲繩25的性能參數(shù)計算得到纜風(fēng)鋼絲繩24與背索鋼絲繩25的實際索力，與計算分析對 比。
[0049] W上結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù) 上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限定， 本發(fā)明將W所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種鋼絲繩索力測試方法，其特征在于，包括步驟： 沿待測鋼絲繩的長度方向在所述待測鋼絲繩上設(shè)置至少一第一測點和一第二測點； 提供用于測量所述第一測點與所述第二測點的位置的測距裝置； 對所述待測鋼絲繩進行張拉，并利用所述測距裝置實時測量所述第一測點與所述第二 測點的位置變化； 利用所述測距裝置測量得到的所述第一測點與所述第二測點的位置變化計算得到所 述待測鋼絲繩的長度變化； 根據(jù)所述長度變化計算所述待測鋼絲繩的索力。2. 如權(quán)利要求1所述的鋼絲繩索力測試方法，其特征在于:在所述待測鋼絲繩的第一端 設(shè)置一所述第一測點，在所述待測鋼絲繩的第二端設(shè)置一所述第二測點。3. 如權(quán)利要求1或2所述的鋼絲繩索力測試方法，其特征在于:所述第一測點與所述第 二測點為固定于所述待測鋼絲繩上的反光片，所述測距裝置包括與所述第一測點對應(yīng)的第 一激光測距儀及與所述第二測點對應(yīng)的第二激光測距儀。4. 如權(quán)利要求3所述的鋼絲繩索力測試方法，其特征在于，在對所述待測鋼絲繩進行張 拉前，利用所述測距裝置測量所述第一測點與所述第二測點的初始位置，得到所述第一測 點與所述第二測點之間的所述待測鋼絲繩的初始長度Lo;在對所述待測鋼絲繩進行張拉 后，利用所述測距裝置測量所述第一測點與所述第二測點的位置，得到所述第一測點與所 述第二測點之間的所述待測鋼絲繩的張拉后長度L 1;根據(jù)公式a計算所述待測鋼絲繩的索 力F: Li _一 Ln F = -lI~--XEx A (a) L0. 其中，E為待測鋼絲繩的彈性模量，A為待測鋼絲繩的截面面積。5. 如權(quán)利要求3所述的鋼絲繩索力測試方法，其特征在于:所述待測鋼絲繩張拉于提升 裝置與基礎(chǔ)面之間；在所述提升裝置進行提升施工前，將所述第一測點與所述第二測點固 定于所述待測鋼絲繩上;在所述提升裝置進行提升的過程中，所述第一激光測距儀實時測 量所述第一測點的位置變化，所述第二激光測距儀實時測量所述第二測點的位置變化。6. -種鋼絲繩索力測試裝置，其特征在于:包括至少一第一測點和一第二測點，以及用 于測量所述第一測點與所述第二測點的位置的測距裝置，所述第一測點與所述第二測點沿 待測鋼絲繩的長度方向設(shè)置在所述待測鋼絲繩上。7. 如權(quán)利要求6所述的鋼絲繩索力測試裝置，其特征在于:所述待測鋼絲繩的第一端設(shè) 置一所述第一測點，在所述待測鋼絲繩的第二端設(shè)置一所述第二測點。8. 如權(quán)利要求6或7所述的鋼絲繩索力測試裝置，其特征在于:所述第一測點與所述第 二測點為固定于所述待測鋼絲繩上的反光片，所述測距裝置包括與所述第一測點對應(yīng)的第 一激光測距儀及與所述第二測點對應(yīng)的第二激光測距儀。9. 如權(quán)利要求8所述的鋼絲繩索力測試裝置，其特征在于:所述第一激光測距儀與所述 第二激光測距儀固定架設(shè)于測試現(xiàn)場。10. 如權(quán)利要求8所述的鋼絲繩索力測試裝置，其特征在于:所述待測鋼絲繩張拉于提 升裝置與基礎(chǔ)面之間;所述第一測點與所述第二測點在所述提升裝置提升前固定于所述待 測鋼絲繩上;所述第一激光測距儀在所述提升裝置的提升過程中實時測量所述第一測點的 位置變化，所述第二激光測距儀在所述提升裝置的提升過程中實時測量所述第二測點的位 置變化。
【文檔編號】G01B11/02GK105841622SQ201610289859
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】陳海洲, 馬榮全, 張曉勇, 李赟, 任立港, 沈海松
【申請人】中國建筑第八工程局有限公司