1.本发明涉及建筑构件技术领域，更具体地说，本发明涉及一种装配式自适应变荷载钢梁预应力装置。
背景技术：
2.厂房中的吊车梁和工作平台梁、多层建筑中的楼面梁、屋顶结构中的檩条等，都可以采用钢梁；按照分类可分为：形钢梁和组合梁；其中形钢梁由钢板或型钢焊接或铆接而成。由于铆接费工费料，常以焊接为主。常用的焊接组合梁为由上、下翼缘板和腹板组成的工形截面和箱形截面，后者较费料，且制作工序较繁杂，但具有较大的抗弯刚度和抗扭刚度，适用于有侧向荷载和抗扭要求较高或梁高受到限制等情况；而组合梁钢梁截面的大小都须经计算确定，并满足强度、整体稳定和刚度三个主要要求。前两个保证钢梁在使用中的安全，后者保证不会产生过大的变形以利正常使用。组合梁的截面尺寸除满足上述三项要求外，还必须满足各组成件的局部稳定要求。热轧型钢截面的厚度较大，局部稳定一般可以得到保证。
3.在钢梁使用过程中需要根据荷载量变化对其预应力进行调整，而在实际使用过程中采用后张法预应力混凝土结构在实际工程中应用广泛。在预制梁的张拉过程中一般是通过控制油泵压力表读数和预应力钢束的伸长量来保证预应力的张拉效果，由于综合因素的影响，张拉时预应力会有一些损失，使得结构的实际永存预应力与理论值有一定的差距，因而导致梁体内永存有效预应力是个未知量，从而为以后的使用埋下安全隐患。现有技术中钢梁实际使用时无法根据使用需求对张拉力进行自适应调整，调整预期值与实际的调整结果往往存在较大偏差。
技术实现要素：
4.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种装配式自适应变荷载钢梁预应力装置，以解决现有钢梁无法根据荷载进行预应力自适配调整的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式自适应变荷载钢梁预应力装置，包括钢梁主板和钢梁应力自动调配信息处理器，所述钢梁主板中部设有主板中心线，所述钢梁主板底部主板中心线位置及主板中心线两侧对称设有多组钢梁主体，所述钢梁主体底部设有配式预应力装置；
6.所述钢梁主体包括钢梁顶板、钢梁腹板和钢梁底板，所述钢梁顶板靠近钢梁腹板一侧固定设有混凝土应力传感器，所述钢梁底板中部设有钢梁跨径中心线；
7.所述配式预应力装置包括钢梁应力传感器、精轧螺纹钢筋应力传感器和钢梁挠度传感器，其中钢梁应力传感器、精轧螺纹钢筋应力传感器和钢梁挠度传感器均设置于钢梁底板底部钢梁跨径中心线位置，所述配式预应力装置还包括四个传力u型板，四个传力u型板呈两列对称分布，每列传力u型板之间设有预应力螺纹钢筋，所述预应力螺纹钢筋一端螺纹连接有锚固螺母，所述锚固螺母与传力u型板之间设有垫板，所述预应力螺纹钢筋远离锚
固螺母一端传动设有预应力智能张拉装置。
8.进一步的，所述钢梁顶板和钢梁底板均与钢梁腹板固定连接，且钢梁顶板与钢梁主板底面平行且固定设置，保证钢梁主板与钢梁主体接触位置的形状适配度，保证组装完成后的稳定度。
9.进一步的，所述钢梁腹板内壁位置固定设有多根腹板加强肋，所述钢梁底板内壁位置处固定设有多根底板加强肋，用于对组成的钢梁主体载力，保证钢梁整体强度的提升。
10.进一步的，所述传力u型板内壁位置固定设有加强筋肋，所述传力u型板与钢梁底板之间设有固定螺栓，所述传力u型板通过固定螺栓固定于钢梁底板底面，传力u型板用于将预应力螺纹钢筋与钢梁主体相对位置进行限定。
11.进一步的，所述预应力螺纹钢筋由多根高强钢筋组成，相邻高强钢筋之间通过连接套管连接，且高强钢筋经热浸锌工艺处理，确保预应力螺纹钢筋的防锈能力，避免使用过程中因生锈造成张拉过程中预应力螺纹钢筋的断裂。
12.进一步的，所述预应力螺纹钢筋中部与钢梁底板底部之间设有防震机构，所述防震机构包括u型钢板槽和螺栓，所述防震机构与预应力螺纹钢筋之间设有填充减震垫，所述填充减震垫由聚氨酯橡胶材料制成，填充减震垫约束预应力螺纹钢筋的振动，避免后续因预应力智能张拉装置工作对钢梁主板产生的扰动影响个传感器检测数值。
13.进一步的，所述混凝土应力传感器、钢梁应力传感器、精轧螺纹钢筋应力传感器和钢梁挠度传感器输出端设置为钢梁应力自动调配信息处理器，所述预应力智能张拉装置输入端设置为钢梁应力自动调配信息处理器，钢梁应力自动调配信息处理器通过钢梁应力传感器、钢梁挠度传感器采集到结构受力信息并进行分析处理；预应力智能张拉装置接收钢梁应力自动调配信息处理器的分析处理结果信息对预应力螺纹钢筋进行张拉与锚固控制。
14.进一步的，所述钢梁应力传感器对位设置于预应力螺纹钢筋中心位置，确保检测数据的真实度，从而确保实际的调整结果。
15.本发明的技术效果和优点：
16.本发明能够对钢梁的受力状态进行动态调整，保证在外部荷载变化情况下，结构受力达到最优状态，提高了钢梁的承载能力与使用性能；能适用新建桥梁与建筑钢梁结构受力的动态优化，也适用既有桥梁与建筑钢梁结构的补强加固。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
19.图1为本发明的桥梁横断面结构示意图。
20.图2为本发明的图1中a部结构放大图。
21.图3为本发明的钢梁底板平面图。
22.图4为本发明的图3中b部结构放大图。
23.图5为本发明的图3中c部结构放大图。
24.图6为本发明的控制器系统示意图。
25.附图标记为：1钢梁主板、2主板中心线、3钢梁主体、31钢梁顶板、32钢梁腹板、33钢梁底板、34混凝土应力传感器、35腹板加强肋、36底板加强肋、37钢梁跨径中心线、4配式预应力装置、41钢梁应力传感器、42精轧螺纹钢筋应力传感器、43钢梁挠度传感器、44传力u型板、45预应力螺纹钢筋、46加强筋肋、47固定螺栓、48锚固螺母、49垫板、410连接套管、411填充减震垫、412防震机构、413预应力智能张拉装置。
具体实施方式
26.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.本发明提供了如图1-6所示的一种装配式自适应变荷载钢梁预应力装置，包括钢梁主板1和钢梁应力自动调配信息处理器，所述钢梁主板1中部设有主板中心线2，所述钢梁主板1底部主板中心线2位置及主板中心线2两侧对称设有多组钢梁主体3，所述钢梁主体3底部设有配式预应力装置4；
28.所述钢梁主体3包括钢梁顶板31、钢梁腹板32和钢梁底板33，所述钢梁顶板31靠近钢梁腹板32一侧固定设有混凝土应力传感器34，所述钢梁底板33中部设有钢梁跨径中心线37；
29.所述配式预应力装置4包括钢梁应力传感器41、精轧螺纹钢筋应力传感器42和钢梁挠度传感器43，其中钢梁应力传感器41、精轧螺纹钢筋应力传感器42和钢梁挠度传感器43均设置于钢梁底板33底部钢梁跨径中心线37位置，所述配式预应力装置4还包括四个传力u型板44，四个传力u型板44呈两列对称分布，每列传力u型板44之间设有预应力螺纹钢筋45，所述预应力螺纹钢筋45一端螺纹连接有锚固螺母48，所述锚固螺母48与传力u型板44之间设有垫板49，所述预应力螺纹钢筋45远离锚固螺母48一端传动设有预应力智能张拉装置413；
30.所述钢梁顶板31和钢梁底板33均与钢梁腹板32固定连接，且钢梁顶板31与钢梁主板1底面平行且固定设置，保证钢梁主板1与钢梁主体3接触位置的形状适配度，保证组装完成后的稳定度，所述钢梁腹板32内壁位置固定设有多根腹板加强肋35，所述钢梁底板33内壁位置处固定设有多根底板加强肋36，用于对组成的钢梁主体3载力，保证钢梁整体强度的提升，所述传力u型板44内壁位置固定设有加强筋肋46，所述传力u型板44与钢梁底板33之间设有固定螺栓47，所述传力u型板44通过固定螺栓47固定于钢梁底板33底面，传力u型板44用于将预应力螺纹钢筋45与钢梁主体3相对位置进行限定，所述预应力螺纹钢筋45由多根高强钢筋组成，相邻高强钢筋之间通过连接套管410连接，且高强钢筋经热浸锌工艺处理，确保预应力螺纹钢筋45的防锈能力，避免使用过程中因生锈造成张拉过程中预应力螺纹钢筋45的断裂；
31.所述预应力螺纹钢筋45中部与钢梁底板33底部之间设有防震机构412，所述防震机构412包括u型钢板槽和螺栓，所述防震机构412与预应力螺纹钢筋45之间设有填充减震垫411，所述填充减震垫411由聚氨酯橡胶材料制成，填充减震垫411约束预应力螺纹钢筋45的振动，避免后续因预应力智能张拉装置413工作对钢梁主板1产生的扰动影响个传感器检测数值；
32.所述混凝土应力传感器34、钢梁应力传感器41、精轧螺纹钢筋应力传感器42和钢梁挠度传感器43输出端设置为钢梁应力自动调配信息处理器，所述预应力智能张拉装置413输入端设置为钢梁应力自动调配信息处理器，钢梁应力自动调配信息处理器通过钢梁应力传感器41、钢梁挠度传感器43采集到结构受力信息并进行分析处理；预应力智能张拉装置413接收钢梁应力自动调配信息处理器的分析处理结果信息对预应力螺纹钢筋45进行张拉与锚固控制，所述钢梁应力传感器41对位设置于预应力螺纹钢筋45中心位置，确保检测数据的真实度，从而确保实际的调整结果。
33.实施方式具体为：钢梁使用过程中受到钢梁主板1外部移动荷载作用下，外部荷载变化导致钢梁各部位的应力及挠度发生变化，应力与挠度传感器接收到钢梁各部位的应力、挠度值技术参数变化值，传感器将收集到的信息发送给钢梁应力自动调配信息处理器，处理器对接收到的技术参数进行分析处理，计算出预应力高强钢筋的张拉力参数，将张拉力参数发送给预应力智能张拉装置413，智能张拉装置根据接收到的张拉力参数对预应力高强钢筋进行张拉或放张，张拉或放张后对预应力螺纹钢筋45进行拧紧锚固；在此过程中通过对钢梁施加体外预应力重新调整了钢梁结构内力，使得钢梁结构内力分布达到最合理状态；能够使钢梁结构自动适应外部荷载变化调整优化钢梁结构内力分布。
34.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。