本發(fā)明屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件軸力測試的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種網(wǎng)架桿件及整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以其相較于傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)的一系列顯著優(yōu)勢而被廣泛的運用于投資規(guī)模較大、社會影響力較強(qiáng)的公共建筑或是工業(yè)廠房中。對于一些已建成投入使用的建筑物而言，可能存在由于設(shè)計或施工階段的缺陷而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)實際受力與理論設(shè)計出現(xiàn)偏差；以及隨著使用年限的增長伴隨著建筑結(jié)構(gòu)的老化而出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低、剛度退化等一系列的問題。如果在使用階段不能及時的發(fā)現(xiàn)、解決這些問題，建筑物一旦發(fā)生破壞將會給社會和人民的生命財產(chǎn)安全造成重大的損失。因此準(zhǔn)確的識別網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件軸力作為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)評價指標(biāo)來確保整個工程的安全運營顯得十分必要和迫切。以往結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測通常采用的預(yù)埋應(yīng)變片的方式存在著應(yīng)變片使用壽命不足的嚴(yán)重缺陷，而采用現(xiàn)場粘貼應(yīng)變片的方式除給檢測帶來巨大的工作量外，不可避免的帶來大量的高空作業(yè)危險系數(shù)高。頻率法測試桿件軸力的方法由于螺栓球節(jié)點復(fù)雜的傳力模式，周圍桿件對彎曲及彈性約束的影響而導(dǎo)致的頻率變化不可忽略，其精度還有待于進(jìn)一步提高。采用磁通量法測量桿件受力的方法往往需要現(xiàn)場繞制哈佛式傳感器，工作量巨大，而且不可以重復(fù)使用成本較高。因此探索一種經(jīng)濟(jì)可行、長期有效的結(jié)構(gòu)桿件軸力識別方法是本發(fā)明的主要目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種網(wǎng)架桿件及整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法。

一種網(wǎng)架桿件，包括三個結(jié)構(gòu)單元，分別為第一網(wǎng)架桿件圓鋼管(1)、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管(2)和軸力傳感器(3)，三個結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成一個參與受力的整體；

所述第一網(wǎng)架桿件圓鋼管(1)的一端通過高強(qiáng)度螺栓(4)連接軸力傳感器(3)的一端，所述軸力傳感器(3)的另一端連接第二網(wǎng)架桿件圓鋼管(2)的一端，所述軸力傳感器(3)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備接線端口(5)連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸入端。

所述軸力傳感器(3)采用s型柱式軸力傳感器。

所述第一網(wǎng)架桿件圓鋼管(1)與軸力傳感器(3)連接的一端、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管(1)與軸力傳感器(3)連接的一端均設(shè)置有頂板(6)，所述頂板(6)中心設(shè)置有裝配高強(qiáng)度螺栓(4)的孔。

所述高強(qiáng)度螺栓(4)的外側(cè)設(shè)置有長型六角套筒(7)，所述高強(qiáng)度螺栓(4)和長型六角套筒(7)通過緊固螺釘(8)固定。

一種整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法，包括以下步驟：

s1：根據(jù)整體裝配式網(wǎng)架桿件的受力狀況選取需要進(jìn)行軸力測試的網(wǎng)架桿件，進(jìn)行分組編號；

s2：根據(jù)網(wǎng)架桿件的受力選擇相應(yīng)量程的軸力傳感器，并進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零；

s3：將分組編號的網(wǎng)架桿件的第一網(wǎng)架桿件圓鋼管、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管與軸力傳感器采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行拼裝，并進(jìn)行整體裝配；

s4：采用整體裝配的網(wǎng)架桿件進(jìn)行施工，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集軸力傳感器輸出的信號，完成整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力的受力分析。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明提出一種網(wǎng)架桿件及整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法，本發(fā)明解決了目前網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在使用階段健康監(jiān)測面臨的難題，極大的簡化了測量流程，減小了工作量，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益；本發(fā)明選用的s型柱式軸力傳感器具有高度的可靠性并進(jìn)行了嚴(yán)格的密封設(shè)計，即使在惡劣環(huán)境下仍能長時間連續(xù)工作，克服了以往預(yù)埋測試構(gòu)件容易隨著使用年限的增長而失效的弊端；本發(fā)明由于可以根據(jù)桿件的設(shè)計受力預(yù)先選擇傳感器量程，兩端通過高強(qiáng)螺栓與桿件連接在一起能夠很好的保證結(jié)構(gòu)受力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實施方式中網(wǎng)架桿件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明具體實施方式中s型柱式軸力傳感器的正視圖；

圖3為本發(fā)明具體實施方式中s型柱式軸力傳感器a-a剖面示意圖；

其中，1-第一網(wǎng)架桿件圓鋼管、2-第二網(wǎng)架桿件圓鋼管、3-軸力傳感器、4-高強(qiáng)度螺栓、5-數(shù)據(jù)采集設(shè)備接線端口、6-頂板、7-長型六角套筒、8-緊固螺釘；

圖4為本發(fā)明具體實施方式中整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施方式加以詳細(xì)的說明。

一種網(wǎng)架桿件，如圖1所示，包括三個結(jié)構(gòu)單元，分別為第一網(wǎng)架桿件圓鋼管1、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管2和軸力傳感器3，三個結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成一個參與受力的整體；。

所述第一網(wǎng)架桿件圓鋼管1的一端通過高強(qiáng)度螺栓4連接軸力傳感器3的一端，所述軸力傳感器3的另一端連接第二網(wǎng)架桿件圓鋼管2的一端，所述軸力傳感器3的數(shù)據(jù)采集設(shè)備接線端口5連接數(shù)據(jù)采集設(shè)備的輸入端。

本實施方式中，軸力傳感器3采用s型柱式軸力傳感器，如圖2和圖3所示。

將s型柱式軸力傳感器在施工階段安裝在鋼管的中間部位，使s型柱式軸力傳感器作為整個桿件的一部分參與結(jié)構(gòu)受力。選用s型柱式軸力傳感器，其規(guī)格可以根據(jù)實際工程需要進(jìn)行工廠預(yù)制。

本實施方式中，第一網(wǎng)架桿件圓鋼管1與軸力傳感器3連接的一端、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管1與軸力傳感器3連接的一端均設(shè)置有頂板6，所述頂板6中心設(shè)置有裝配高強(qiáng)度螺栓4的孔。

高強(qiáng)度螺栓4的外側(cè)設(shè)置有長型六角套筒7，所述高強(qiáng)度螺栓4和長型六角套筒7通過緊固螺釘8固定。

現(xiàn)場拼裝時，直接擰動高強(qiáng)度螺栓4外的長型六角套筒7，通過緊固螺釘8帶動高強(qiáng)度螺栓4轉(zhuǎn)動從而使高強(qiáng)度螺栓4旋入軸力傳感器3，直至長型六角套筒7與頂板6貼緊為止，高強(qiáng)度螺栓4擰緊程度靠緊固螺釘8來控制。

一種整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法，如圖4所示，包括以下步驟：

s1：根據(jù)整體裝配式網(wǎng)架桿件的受力狀況選取需要進(jìn)行軸力測試的網(wǎng)架桿件，進(jìn)行分組編號。

本實施方式中，整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法，是在工程施工階段就采用本發(fā)明提出的包含傳感器的網(wǎng)架桿件去替代傳統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)桿件。

建筑設(shè)計階段，要根據(jù)實際工程需要選取需要進(jìn)行軸力測試的網(wǎng)架桿件，進(jìn)行分組編號。

s2：根據(jù)網(wǎng)架桿件的受力選擇相應(yīng)量程的軸力傳感器，并進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零。

依據(jù)需要進(jìn)行軸力測試的網(wǎng)架桿件選擇合適的傳感器量程，并對軸力傳感器進(jìn)行相應(yīng)的編號與其對應(yīng)的網(wǎng)架桿件共同分為一組，并在實驗室完成所有軸力傳感器的調(diào)零校準(zhǔn)工作。

s3：將分組編號的網(wǎng)架桿件的第一網(wǎng)架桿件圓鋼管、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管與軸力傳感器采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行拼裝，并進(jìn)行整體裝配。

現(xiàn)場拼裝時，直接擰動高強(qiáng)度螺栓4外的長型六角套筒7，通過緊固螺釘8帶動高強(qiáng)度螺栓4轉(zhuǎn)動從而使高強(qiáng)度螺栓4旋入軸力傳感器3，直至長型六角套筒7與頂板6貼緊為止，高強(qiáng)度螺栓4擰緊程度靠緊固螺釘8來控制。

s4：采用整體裝配的網(wǎng)架桿件進(jìn)行施工，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集軸力傳感器輸出的信號，完成整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力的受力分析。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出一種網(wǎng)架桿件及整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力測試方法，網(wǎng)架桿件包括三個結(jié)構(gòu)單元，分別為第一網(wǎng)架桿件圓鋼管(1)、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管(2)和軸力傳感器(3)，三個結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成一個參與受力的整體；根據(jù)整體裝配式網(wǎng)架桿件的受力狀況選取需要進(jìn)行軸力測試的網(wǎng)架桿件，根據(jù)網(wǎng)架桿件的受力選擇相應(yīng)量程的軸力傳感器，并進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)零；將第一網(wǎng)架桿件圓鋼管、第二網(wǎng)架桿件圓鋼管與軸力傳感器采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行拼裝，并進(jìn)行整體裝配；采用整體裝配的網(wǎng)架桿件進(jìn)行施工，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集軸力傳感器輸出的信號，完成整體裝配式網(wǎng)架桿件軸力的受力分析，本發(fā)明極大的簡化了測量流程，減小了工作量，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)研發(fā)人員：殷志祥;寧志揚;梁藝;洪淼
受保護(hù)的技術(shù)使用者：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.09.01