预应力实时监测夹片锚具及其锚具张锚方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种预应力实时监测夹片锚具及其锚具张锚方法，属于土木工程技术领域。
【背景技术】
[0002]为使预应力混凝土结构在预应力筋张拉施工及结构物服役过程中实现预定的使用性能，保证预应力混凝土结构的安全性和适用性，应控制结构所布置的预应力筋的有效预应力使其与设计计算结果相吻合。由于预应力混凝土结构在预应力筋张拉过程中将产生锚具及预应力筋回缩，张拉端预应力筋的锚固过程也是预应力筋回缩产生预应力锚固损失的过程；又由于预应力混凝土结构在长期使用过程的混凝土徐变与收缩、预应力筋在高应力条件下的应力松弛使其产生预应力长期损失，即预应力混凝土结构在使用过程中预应力筋中的有效预应力是随时间减小的。然而，现行预应力混凝土结构体系仅依赖于相应的锚固系统对预应力筋张锚，张拉时预应力筋的张拉控制应力常依靠张拉仪表的读数标记，而锚固过程的锚具与预应力筋的回缩及其对有效预应力的影响常依靠计算确定；尤其是在结构正常使用过程中预应力筋的有效预应力的时随变化，也是依靠计算确定。这种以相应的规范标准为依据，有效预应力计算值与实际值之间的误差，对常规结构而言是可接受的。显然，对于重大或重要的预应力混凝土结构物，及对有效预应力变化较为敏感的预应力混凝土结构构件，仅依赖预应力筋预应力损失的计算结果，没有预应力筋的应力时随变化的数据支撑，难以保证预应力混凝土结构的使用性能和及其安全性。
[0003]综上，现有的锚具难以实时监测预应力锚具损失，无法精确保证预应力筋张拉控制应力。
【发明内容】
[0004]本发明为解决现有的锚具难以实时监测预应力锚具损失，存在无法精确保证预应力筋张拉控制应力的问题，进而提供一种预应力实时监测夹片锚具及其锚具张锚方法。
[0005]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
[0006]装置:本发明的预应力实时监测夹片锚具包括外螺母、内锚环、监测仪、连接头和八个电阻应变片，所述夹片锚具还包括楔形锥筒，所述外螺母为正八边形螺母，外螺母上加工有导线孔道，内锚环的外表面上沿其长度方向加工有外螺纹，内锚环的一端加工有楔形孔，内锚环的另一端加工有中心孔，楔形孔与内锚环的中心孔同轴且连通设置，楔形孔的小端与内锚环的中心孔连接，内锚环的外表面上沿径向加工有正八边形凹槽，导线孔道与正八边形凹槽的轴向位置相对应，监测仪通过连接头与八个电阻应变片连接，正八边形凹槽内相间的四个侧面上设置有八个电阻应变片，设置有电阻应变片的每个侧面上设置有两个电阻应变片，楔形锥筒由两个半圆锥形夹片扣合而成，每个半圆锥形夹片沿其长度方向上加工有夹片槽，靠近楔形锥筒大端径向外表面上加工有环形槽，楔形锥筒设置在楔形孔内。
[0007]方法:本发明的预应力实时监测夹片锚具的锚具张锚方法是通过以下步骤实现的:
[0008]步骤一、锚具安装:将内锚环套装在预应力筋上，然后将楔形锥筒塞入楔形孔内，再将监测仪在连接头处与外螺母相连接；
[0009]步骤二、张拉千斤顶:通过监测仪实时读取示数，待达到σ _时，将外螺母朝内锚环底部拧紧，放松千斤顶，读取显示器示数；如小于σ_，再次张拉至，并继续将外螺母朝内锚环底部拧紧，放松千斤顶，读取示数；
[0010]其中σ 为预应力筋张拉控制应力，取值为0.4f ptk彡O con^ 0.75f ptk，fptk为预应力筋极限强度标准值；
[0011]步骤三、通过应力实时监测仪的显示值，重复步骤二，直到达到σ _为止；
[0012]步骤四、在预应力混凝土结构使用期间，连接应力实时监测仪，按步骤三进行操作。
[0013]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0014]本发明的预应力实时监测夹片锚具的内锚环外表面上加工有正八边形凹槽，并且正八边形凹槽内设置有应变片，应变片与通过连接头与监测仪连接，在预应力结构使用期间可以实时监测张拉端的有效预应力值并通过本发明的夹片锚具及时补充预应力的损失值，有效满足了严格控制预应力损失和有效预应力的混凝土结构的需要，与现有的常规锚具锚固的预应力筋存在较大的预应力损失相比，本发明的夹片锚具可以精确控制预应力筋中所建立的有效预应力，并及时补充预应力的损失值；
[0015]本发明的锚具张锚方法具有张锚精度高、可以及时补充预应力的损失值，施工方便的优点。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的预应力实时监测夹片锚具的整体结构立体图，图2是本发明的预应力实时监测夹片锚具的主剖视图，图3是本发明【具体实施方式】一中内锚环2的立体图，图4是本发明【具体实施方式】一中外螺母I的立体图，图5是本发明的夹片锚具张锚方法使用状态示意图。
【具体实施方式】
[0017]【具体实施方式】一:如图1?5所示，本实施方式的预应力实时监测夹片锚具包括外螺母1、内锚环2、监测仪7、连接头6和八个电阻应变片5，其特征在于:所述夹片锚具还包括楔形锥筒3，所述外螺母I为正八边形螺母，外螺母I上加工有导线孔道4，内锚环2的外表面上沿其长度方向加工有外螺纹2-1，内锚环2的一端加工有楔形孔2-3，内锚环2的另一端加工有中心孔2-4，楔形孔2-3与内锚环2的中心孔2-4同轴且连通设置，楔形孔2_3的小端与内锚环2的中心孔2-4连接，内锚环2的外表面上沿径向加工有正八边形凹槽2-2，导线孔道4与正八边形凹槽2-2的轴向位置相对应，监测仪7通过连接头6与八个电阻应变片5连接，正八边形凹槽内相间的四个侧面上设置有八个电阻应变片5，设置有电阻应变片5的每个侧面上设置有两个电阻应变片5，楔形锥筒3由两个半圆锥形夹片3-1扣合而成，每个半圆锥形夹片3-1沿其长度方向上加工有夹片槽3-2，靠近楔形锥筒3大端径向外表面上加工有环形槽3-3，楔形锥筒3设置在楔形孔2-3内。
[0018]【具体实施方式】二:如图2所示，本实施方式设置有电阻应变片5的每个侧面上设置的两个电阻应变片5相互垂直设置，采取温度自补偿，连成惠斯通全桥。如此设计，可将电桥的灵敏度提高到2(1+μ)倍，其中μ为锚具内螺母2的泊松比，同时，这种联接形式还能消除由于锚具因荷载偏心而产生的附加弯曲影响。其它组成及连接关系与【具体实施方式】一相同。