[实用新型]一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁结构工程技术领域，具体来说，涉及到一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统。 

背景技术

预应力混凝土桥梁常因施工质量及后期运营期间的超载等不确定性因素，造成桥梁跨中截面附近的竖向裂缝较多。由于桥梁损伤程度的累积，结构将发生纵桥向内力重分布现象，同时截面内的应力状态也将发生改变。 

目前常用的截面现存应力检测评定系统及方法一般采用应力释放法(钻孔法或盲孔法)。由于混凝土结构特别是损伤后结构受力的复杂性，以及测试仪器及试验手段的局限性，使得目前有关文献中的混凝土截面应力的测试方法均存在较大的误差，部分测试结果失真。另外有部分文献通过试验弯矩计算有效预压应力，该方法对于新桥是可行的，但对于运营期有损伤的结构，由于目前还未见可靠的刚度识别技术，该方法也无能为力。 

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，可适用于预应力混凝土梁桥截面消压弯矩及有效预压应力检测评定。 

本实用新型所述的一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，所述系统用于桥梁1开裂截面受拉区混凝土现存预压应力的检测，该系统包括竖向荷载施加装置2、表面应变计3和数据采集仪4，所述竖向荷载施加装置2设置在桥梁1的关心截面上；所述表面应变计3安装在桥梁1关心截面受拉区的一侧边缘或外缘钢筋表面；所述数据采集仪4通过导线连接在表面应变计3上。 

本实用新型所述的一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，所述表面应变计3为钢筋表面应变计或大标距混凝土表面应变计。 

本实用新型所述的一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，所述表面应变计3安装在桥梁1关心截面受拉区的一侧砼边缘或钢筋表面。 

本实用新型所述的一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，所述竖向荷载施加装置2为活荷载或加载设备。所述加载设备为千斤顶。 

在使用时，可以按照如下步骤进行：(1)根据梁桥的受力特点，选择需要检测的开裂截 面，在关心截面受拉区一侧边缘粘贴砼表面应变计(或凿除受拉区纵向钢筋保护层混凝土，粘贴钢筋应变片)；(2)根据梁桥的受力特点，给关心截面施加一竖向荷载(加载过程中始终使该截面最先消压)，用数据采集仪测试加载前后各测点的应变增量值；(3)根据加载过程中试验弯矩-截面应变及位移(或其与理论值的差值及比值)的关系，绘制该截面弯矩-应变及位移(或差值及比值)曲线；(4)开裂截面达到消压弯矩前一直处于开裂后的线弹性状态，当截面达到消压弯矩后裂缝重新发展，截面刚度开始下降，此时截面的应变、位移与内力不再保持消压前的线性关系，即内力-位移(或应变)关系曲线出现拐点或突变点，根据第(3)步的曲线特点，寻找该曲线的突变点。由于该截面已经开裂，混凝土不能承受拉应力，因此该级荷载下所对应的截面内力即为该截面的消压弯矩，截面达到消压状态时，荷载引起的该截面下缘砼(或钢筋)测点的拉应力增量，与该位置处结构恒载作用下的现存预压应力大小相等、方向相反，即该级荷载作用下截面受拉区砼(或钢筋)的实测应变增量与该截面受拉区混凝土(或钢筋)的现存预压应力大小上是相等的。 

与现有技术相比，本实用新型所述的梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统操作简单、结果准确可靠、易于被工程技术人员掌握，可适用于预应力混凝土梁桥截面消压弯矩及有效预压应力检测评定。 

附图说明

图1：梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统示意图； 

图2：弯矩-下缘砼(或钢筋)应变曲线； 

1-桥梁、2-竖向荷载施加装置、3-表面应变计、4-数据采集仪。 

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型所述的梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统做进一步说明，但是本实用新型的保护范围并不限于此。 

实施例1 

一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，所述系统用于桥梁1开裂截面受拉区混凝土现存预压应力的检测，该系统包括竖向荷载施加装置2、表面应变计3和数据采集仪4，所述竖向荷载施加装置2设置在桥梁1的关心截面上；所述表面应变计3安装在桥梁1关心截面受拉区的下缘砼(或钢筋)上；所述数据采集仪4通过导线连接在表面应变计3上；所述表面应变计3为钢筋表面应变计或大标距混凝土表面应变计；所述竖向荷载施加装置2为活荷载或千斤顶等加载设备。