本發(fā)明專利技術(shù)屬于橋梁結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種損傷預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗方法。該方法所采用的損傷預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)包括橋梁、豎向荷載施加裝置、表面應(yīng)變計和數(shù)據(jù)采集儀，所述豎向荷載施加裝置設(shè)置在橋梁的待檢測開裂截面上；所述表面應(yīng)變計安裝在橋梁待檢測開裂截面受拉區(qū)鑿除鋼筋保護層混凝土的外緣鋼筋表面；所述數(shù)據(jù)采集儀通過導線連接在表面應(yīng)變計上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)所述的損傷預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗方法操作簡單、結(jié)果準確可靠、易于被工程技術(shù)人員掌握，可適用于開裂的預應(yīng)力混凝土梁橋截面消壓彎矩檢測評定。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于橋梁結(jié)構(gòu)工程
，具體來說，設(shè)及到一種損傷預應(yīng)力混凝±受 彎構(gòu)件消壓彎矩試驗方法。
技術(shù)介紹
預應(yīng)力混凝±橋梁常因施工質(zhì)量及后期運營期間的超載等不確定性因素，造成橋 梁跨中截面附近的豎向裂縫較多。由于橋梁損傷程度的累積，結(jié)構(gòu)將發(fā)生縱橋向內(nèi)力重分 布現(xiàn)象，同時截面內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)也將發(fā)生改變。預應(yīng)力混凝±橋梁的截面消壓彎矩是指在 截面現(xiàn)存有效預應(yīng)力作用下，使該截面預壓區(qū)混凝±最外緣纖維現(xiàn)存有效預壓應(yīng)力抵消為 零時所需施加的彎矩。開裂彎矩需要克服下緣混凝±的極限拉應(yīng)變，而消壓彎矩則不需要 考慮極限拉應(yīng)變。所W，消壓彎矩一般都比開裂彎矩小一些，其差別可反映混凝±極限拉應(yīng) 變的大小，并可用來推算混凝±的抗拉強度。目前，還沒有合適的方法能夠通過試驗直接得 到消壓彎矩。周正茂等雖提出通過先加載將跨中截面下緣拉裂，然后卸載再重新加載的方 法推求消壓彎矩。由于該方法采用的是傳統(tǒng)的試驗彎矩一-受拉區(qū)纖維應(yīng)力增量的方法， 一般只能對未開裂的新梁進行室內(nèi)加載試驗，對已經(jīng)開裂的受彎構(gòu)件則無能為力。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種適用于已經(jīng)開裂的損傷預應(yīng)力混凝±受 彎構(gòu)件消壓彎矩試驗方法。 本專利技術(shù)所述的一種損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 橋梁1、豎向荷載施加裝置2、表面應(yīng)變計3和數(shù)據(jù)采集儀4,所述豎向荷載施加裝置2設(shè)置 在橋梁1的待檢測開裂截面上；所述表面應(yīng)變計3安裝在橋梁1待檢測開裂截面受拉區(qū)的 一側(cè)，具體在鑿除鋼筋保護層混凝±后的外緣縱向鋼筋表面；所述數(shù)據(jù)采集儀4通過導線 連接在表面應(yīng)變計3上。 本專利技術(shù)所述的一種損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，所述表面應(yīng)變 計3為鋼筋表面應(yīng)變計。 本專利技術(shù)所述的一種損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，所述豎向荷載 施加裝置2為活荷載。 本專利技術(shù)所述的一種損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，所述豎向荷載 施加裝置2為千斤頂。 本專利技術(shù)所述的損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)的實施方法，所述實 施方法具體步驟為；1)根據(jù)梁橋1的受力特點，選擇需要檢測截面或開裂截面，在待檢測 開裂截面受拉區(qū)一側(cè)鑿除受拉區(qū)縱向鋼筋保護層混凝±，并將表面應(yīng)變計3沿主梁軸線方 向粘貼在截面受拉區(qū)縱向鋼筋上；2)根據(jù)梁橋1的受力特點，通過豎向荷載施加裝置2給 待檢測開裂截面分級施加一豎向荷載，加載過程中始終使該截面最先消壓，用數(shù)據(jù)采集儀 4測試加載前后各測點在各級荷載作用下的應(yīng)變增量值；3)根據(jù)加載過程中各級荷載作用 下所施加的試驗彎矩-該級對應(yīng)荷載作用下受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力變化速率的關(guān)系，即M-V1，其 中Vi= (0 繪制該截面試驗彎矩增量-截面受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力變化速率 曲線；4)開裂截面達到消壓彎矩前一直處于開裂后的線彈性狀態(tài)，當截面達到消壓彎矩后 裂縫重新發(fā)展，截面剛度開始下降，此時截面的應(yīng)變變化不再保持消壓前的線性關(guān)系，即截 面試驗彎矩增量-截面受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力變化速率曲線出現(xiàn)拐點或突變點，根據(jù)第3)步的曲 線特點，尋找該曲線的突變點，由于該截面已經(jīng)開裂，混凝±不能承受拉應(yīng)力，因此該級荷 載下所對應(yīng)的截面內(nèi)力Mu+AM(M。為截面加載前的初始彎矩）即為該截面的消壓彎矩；[000引參數(shù)說明： M一一待檢測開裂截面的測試彎矩，單位；KN?m; M〇一一待檢測開裂截面加載前初始彎矩，單位；KN?m; M,一一待檢測開裂截面第i級荷載作用下的測試彎矩，單位；KN?m ; Mh-一待檢測開裂截面第i-1級荷載作用下的測試彎矩，單位；KN?m ; AM一一待檢測開裂截面從開始加載到測試階段的彎矩增量，單位；KN?m ;Vi--待檢測開裂截面第i級荷載作用下受拉區(qū)鋼筋的應(yīng)力變化速率； 0,一一待檢測開裂截面第i級荷載作用下受拉區(qū)鋼筋的應(yīng)力，單位；MPa; 0 H-一待檢測開裂截面第i-1級荷載作用下受拉區(qū)鋼筋的應(yīng)力，單位；MPa;[001引 i為級數(shù)，取值為自然數(shù)。本專利技術(shù)所述的損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗方法能夠提高試驗參數(shù) 對結(jié)構(gòu)各受力階段力學性能變化的敏感性。在未開裂受彎構(gòu)件開裂彎矩試驗方面，該方法 的測試結(jié)果與傳統(tǒng)的試驗彎矩一-應(yīng)變增量方法完全一致，能準確檢測未開裂構(gòu)件的開裂 彎矩；在已開裂截面的消壓彎矩試驗方面，采用傳統(tǒng)的試驗彎矩一-應(yīng)變方法時，其試驗彎 矩一-測試應(yīng)力，即M- 0i曲線的斜率雖有變化，但突變點并不明顯。采用本文所述方法能 夠有效反映開裂截面受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力狀態(tài)的突變現(xiàn)象，有效測定開裂截面的消壓彎矩及有 效預加力的變化情況，彌補傳統(tǒng)試驗方法的不足。與國內(nèi)外現(xiàn)有試驗分析方法相比，該方法 具有力學概念清晰、邏輯嚴密、測試方便等優(yōu)點，可適用于新、舊或損傷的預應(yīng)力混凝±梁 橋截面消壓彎矩檢測評定。【附圖說明】 圖1 ;損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)示意圖；圖2 ;開裂截彎 矩-應(yīng)力變化速率曲線圖；圖3 ;循環(huán)10次開裂加載后彎矩-應(yīng)力變化速率曲線圖；1-橋 梁、2-豎向荷載施加裝置、3-表面應(yīng)變計、4-數(shù)據(jù)采集儀。【具體實施方式】 下面結(jié)合具體的實施例對本專利技術(shù)所述的損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試 驗方法做進一步說明，但是本專利技術(shù)的保護范圍并不限于此。 實施例1 一種損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括橋梁1、豎向荷 載施加裝置2、表面應(yīng)變計3和數(shù)據(jù)采集儀4,所述豎向荷載施加裝置2設(shè)置在橋梁1的待 檢測開裂截面上；所述表面應(yīng)變計3安裝在橋梁1待檢測開裂截面受拉區(qū)的一側(cè)，具體在鑿 除鋼筋保護層混凝±后的外緣縱向鋼筋表面；所述數(shù)據(jù)采集儀4通過導線連接在表面應(yīng)變 計3上；所述表面應(yīng)變計3為鋼筋表面應(yīng)變計；所述豎向荷載施加裝置2為活荷載；所述豎 向荷載施加裝置2為千斤頂。 本專利技術(shù)所述的損傷預應(yīng)力混凝±受彎構(gòu)件消壓彎矩試當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種損傷預應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件消壓彎矩試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括橋梁(1)、豎向荷載施加裝置(2)、表面應(yīng)變計(3)和數(shù)據(jù)采集儀(4)，所述豎向荷載施加裝置(2)設(shè)置在橋梁(1)的待檢測開裂截面上；所述表面應(yīng)變計(3)安裝在橋梁(1)待檢測開裂截面受拉區(qū)的一側(cè)，具體在鑿除鋼筋保護層混凝土后的外緣縱向鋼筋表面；所述數(shù)據(jù)采集儀(4)通過導線連接在表面應(yīng)變計(3)上。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓之江，郭文龍，劉志華，趙雷，汪永強，郭學兵，申雁鵬，呂立寧，趙文溥，王磊，毛敏，何國花，傅莉，陳棟棟，謝立安，盧鵬，寇偉，趙學峰，劉媛媛，趙芳，
申請(專利權(quán))人：山西省交通科學研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：山西;14
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