一种拉索低温损伤测试试验装置的制作方法

本发明涉及一种拉索低温损伤测试试验装置，属于结构工程技术领域。

背景技术：

近年来，随着我国经济水平的不断发展，越来越多的大跨度空间结构体系投入兴建和使用，其中由索作为基本单元形成的张拉结构体系具有自重轻、传力路径明确、建筑外形轻巧美观等优势，逐渐发展为复杂张拉体系的主流。随着张拉结构体系在全国各地区越来越多的应用，该类结构体系越来越多地遇到了低温环境、高盐碱环境等环境因素的影响。尤其在我国的东北、新疆等地区，部分位置的全年最低温度达到了零下40度以下，还有部分位置的白天温度与夜晚极寒气温之间的温差达到了30度以上，在这种极寒温度的循环作用下，预应力拉索易于发生损伤，其中损伤表现为预应力松弛、刚度退化、材料冷脆劣化、低周疲劳四种。

研究低温对拉索所产生的损伤水平是张拉结构领域的研究热点。有效评估拉索在特定低温下的损伤程度，从而获得低温损伤的分布规律，进而综合研究预应力拉索在极寒条件下的预应力衰减、刚度折减、冷脆性、低周疲劳等损伤情况随着预应力水平不同而产生的变化，可对极寒地区大跨度复杂张拉体系的设计、施工和管理人员提供损伤控制方法的依据，降低相关的结构安全风险，具有显著的理论研究和实践应用价值。

在上述研究过程中，对预应力拉索在低温环境下的损伤模拟试验是有必要的，模拟真实工程中低温环境的同时，试验结果还可以作为有限元数值分析结果的验证。然而，对预应力拉索的低温损伤测试，尚没有简洁有效的试验装置。因此，亟待寻找一种试验装置，可用于研究不同预应力情况下的拉索低温损伤程度，并且能够灵活控制温度值以模拟不同的环境条件。

技术实现要素：

本发明针对预应力拉索在低温环境下的损伤模拟试验，提出一种拉索低温损伤测试试验装置，由温控装置、压力传感器、张拉系统、信号传输系统及刚性试验台架组成；所述信号传输系统包括温控信号传输设备、力学信号传输设备和信号控制台。

上述拉索低温损伤测试试验装置中，试验拉索穿过温控装置并且固定在刚性试验台架上，一端连接张拉系统，另一端连接压力传感器。

上述拉索低温损伤测试试验装置中，张拉系统带有长度调节段，通过调节所述张拉系统中拉索长度控制试验拉索的预张力；温控装置可将试验拉索的中部损伤段充分包裹，并控制试验拉索所处的环境温度。

上述拉索低温损伤测试试验装置中，温控信号传输设备连接温控装置，力学信号传输设备连接压力传感器，可分别将温度信号和拉索内力信号传输到信号控制台，信号控制台起到信息的储存、反馈和控制作用。

本发明提出的一种拉索低温损伤测试试验装置，具备以下优点：

(1)通过张拉系统中拉索的伸缩，可在试验过程中灵活控制试验拉索的预应力值，从而实现研究不同预应力值下损伤分布规律的目的；

(2)通过温控装置，可在试验过程中灵活控制试验拉索所处的环境温度，从而实现研究不同低温环境下损伤分布规律的目的；

(3)试验装置设计的信号控制台，可对试验过程的数据进行实时监控和反馈，达到试验数据的精确读取、反馈和控制，保证试验的有效进行，测试变量的灵活控制。

附图说明

图1为拉索低温损伤测试试验装置俯视图；

图2为拉索低温损伤测试试验装置正视图；

图3为拉索低温损伤测试试验装置的A局部区域正视图；

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，拉索低温损伤测试试验装置包含以下组成部分：

1——试验拉索；

2——温控装置；

3——压力传感器；

4——张拉系统；

5——温控信号传输；

6——力学信号传输；

7——信号控制台；

8——刚性试验台架。

如图1～2所示，所述拉索低温损伤测试试验装置，由温控装置2、压力传感器3、张拉系统4、信号传输系统及刚性试验台架8组成；所述信号传输系统包括温控信号传输设备5、力学信号传输设备6和信号控制台7。所述试验拉索1穿过温控装置2并且固定在刚性试验台架8上，一端连接张拉系统4，另一端连接压力传感器3。所述张拉系统4带有长度调节段，通过调节所述张拉系统4中拉索长度控制试验拉索1的预张力；所述温控装置2可将试验拉索1的中部损伤段充分包裹，并控制试验拉索1所处的环境温度。所述温控信号传输设备5连接温控装置2，所述力学信号传输设备6连接压力传感器3，可分别将温度信号和拉索内力信号传输到所述信号控制台7，信号控制台7起到信息的储存、反馈和控制作用。

如图3所示，所述试验拉索1的索头与张拉系统4中拉索索头之间通过方形连接板进行连接。