一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114991028A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210693359.6(22)申请日2022.06.17(71)申请人苏交科集团股份有限公司地址210019江苏省南京市建邺区富春江东街8号申请人苏交科集团检测认证有限公司(72)发明人王贤强杨羿刘朵张建东陆军陈安京张勇倪晓飞汤圣冶王韶丰(74)专利代理机构北京锦信诚泰知识产权代理有限公司11813专利代理师丁高峰(51)Int.Cl.E01D22/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统及方法(57)摘要一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统及方法，自调节预应力加固系统，包括：预应力张拉装置，所述预应力张拉装置跨钢桥疲劳裂纹布置，可受力使裂纹闭合；疲劳裂纹张开监测开关，设置在钢桥疲劳裂纹所在位置，用于根据钢桥疲劳裂纹扩展与张开进行启闭；以及控制装置，用于将所述疲劳裂纹张开监测开关与所述预应力张拉装置的启停相关联，使钢桥疲劳裂纹一直保持闭合状态。本发明能够在初始钢桥疲劳裂纹阶段施加预应力使其闭合，并在钢桥疲劳裂纹扩展过程中预应力大小根据裂纹扩展状态进行自动调节，始终使裂纹保持闭合状态，能使钢桥疲劳裂纹从加固开始阶段就起到限制扩展的目的，可提高钢桥疲劳裂纹产生后结构耐久性。CN114991028ACN114991028A权利要求书1/2页1.一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是，包括：预应力张拉装置，所述预应力张拉装置跨钢桥疲劳裂纹布置，可受力使裂纹闭合；疲劳裂纹张开监测开关，设置在钢桥疲劳裂纹所在位置，用于根据裂纹扩展与张开进行启闭；以及控制装置，用于将所述疲劳裂纹张开监测开关与所述预应力张拉装置的启停相关联，使钢桥疲劳裂纹一直保持闭合状态。2.根据权利要求1所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述预应力张拉装置包括基座和形状记忆合金丝材，所述基座布置在钢桥疲劳裂纹走向的两侧，若干根所述形状记忆合金丝材分别连接在钢桥疲劳裂纹两侧的基座之间，所有的形状记忆合金丝材通过第一导线首尾串接后与所述控制装置组成加热回路。3.根据权利要求2所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述基座为钢材基座，固定连接在钢桥的钢桥疲劳裂纹所在部位。4.根据权利要求2或3所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述预应力张拉装置还包括锚具，所述形状记忆合金丝材通过锚具固定在所述基座上的预留孔内。5.根据权利要求4所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述锚具包括内外套设的夹片和绝缘护套，所述绝缘护套的整体呈圆锥台形状，内部开有圆锥形贯通孔，所述夹片呈具有圆柱内孔的圆台体，所述圆台体由至少两个平分横截面的圆台分体对接而成，所述圆柱内孔的内径小于等于所述形状记忆合金丝材的外径。6.根据权利要求2所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述疲劳裂纹张开监测开关为行程开关，其两个触点通过第二导线与所述控制装置组成电磁开关回路。7.根据权利要求6所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述控制装置包括电磁开关组件和加热组件，所述电磁开关组件由电池和电磁铁串接组成，所述电池和电磁铁分别连接所述疲劳裂纹张开监测开关的两个触点；所述加热组件由依次电连接的电源、保险丝和磁性开关组成，所述电源和磁性开关还分别连接所有所述形状记忆合金丝材的首尾端；所述磁性开关与所述电磁铁配合设置为控制开关。8.根据权利要求7所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述控制装置还包括箱体，所述电磁开关组件和加热组件集成在所述箱体内。9.根据权利要求8所述的一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固系统，其特征是：所述箱体背部还设有磁铁，用于吸附在钢桥上钢桥疲劳裂纹所在部位附近。10.一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加固方法，其特征是，包括以下操作步骤：步骤一、跨越钢桥疲劳裂纹布置预应力张拉装置，确定基座位置；步骤二、将基座通过固定在预定位置，形状记忆合金丝材穿过基座预留孔，基座外端部套入锚具；步骤三、在基座一侧张拉形状记忆合金丝材，卸力后，锚具回缩，将形状记忆合金丝材锚固在基座上，使钢桥疲劳裂纹闭合；步骤四、将控制装置设置在预应力张拉装置旁，在钢桥疲劳裂纹处布置疲劳裂纹张开2CN114991028A权利要求书2/2页监测开关，使其处于闭合接触状态；步骤五、接通疲劳裂纹张开监测开关所在的电磁开关回路以及形状记忆合金丝材所在的加热回路，控制装置根据钢桥疲劳裂纹扩展情况自动控制接通电路进行预应力施加，使钢桥疲劳裂纹处于闭合状态。3CN114991028A说明书1/5页一种钢桥疲劳裂纹自调节预应力加