[发明专利]一种基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法

权利要求书

1.一种基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，包括以下步骤：

对预应力混凝土梁桥进行外观检查，确定梁体跨中区段裂缝发生及分布情况，测量裂缝宽度、裂缝高度和裂缝间距；

根据裂缝宽度计算第一梁体刚度折减系数ξ_w；

根据裂缝高度和梁体高度计算最大裂缝高度系数，再根据最大裂缝高度系数计算第二梁体刚度折减系数ξ_h；

根据裂缝间距、裂缝总条数和梁体净跨径计算裂缝平均间距系数，再根据裂缝平均间距系数计算第三梁体刚度折减系数ξ_l；所述第三梁体刚度折减系数ξ_l按以下公式进行计算：

在上式中，α表示裂缝平均间距系数，l_cr为区段内最外侧裂缝之间的间距，n为区段内裂缝总条数，L为桥梁被检段主梁计算跨径；ξ_l表示裂缝平均间距系数为α时，梁体现阶段的抗弯刚度与梁体初始刚度的比值，ξ_l的值域为0～1；

根据所述第一、第二、第三梁体刚度折减系数计算预应力混凝土梁桥的总体刚度折减系数ξ；

根据所述总体刚度折减系数ξ评定预应力混凝土梁桥的桥梁技术状况等级。

2.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，对预应力混凝土梁桥进行外观检查时，检查预应力梁桥上部承重构件主梁正弯矩区段腹板两侧；检查的区段位于梁体跨中顺桥向前后各L/6，共计约L/3长度区域位置的腹板外侧上，所述L为桥梁被检段主梁计算跨径。

3.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，测量裂缝的宽度、高度和间距时，裂缝宽度以梁体最大裂缝宽度为准，裂缝高度以裂缝在梁高方向上的投影长度为准，裂缝间距以区段内相邻裂缝之间的平均间距为准。

4.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，所述第一梁体刚度折减系数ξ_w按以下公式进行计算：

在上式中，w_max表示最大裂缝宽度，ξ_w表示当最大裂缝宽度为w_max时，梁体现阶段的刚度与梁体初始刚度的比值，ξ_w的值域为0～1。

5.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，所述第二梁体刚度折减系数ξ_h按以下公式进行计算：

ξ_h＝0.99822-0.13987β-0.59702β²-0.20648β³

在上式中，β表示最大裂缝高度系数，h_crmax为区段内最大裂缝高度，h为跨中区段梁体高度；

ξ_h表示当最大裂缝高度系数为β时，梁体现阶段的刚度与梁体初始刚度的比值，ξ_h的值域为0～1。

6.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，所述总体刚度折减系数ξ按以下公式进行计算：

ξ＝0.1698ξ_l+0.3873ξ_h+0.4429ξ_w

在上式中，ξ_w为第一梁体刚度折减系数，ξ_h为第二梁体刚度折减系数，ξ_l为第三梁体刚度折减系数。

7.根据权利要求1所述的基于裂缝表观特征的预应力混凝土梁桥评定方法，其特征在于，所述预应力混凝土梁桥的桥梁技术状况等级分为5级，与所述总体刚度折减系数ξ的对应关系如下：

总体刚度折减系数ξ为1时，桥梁技术状况等级为1类；

总体刚度折减系数ξ为[0.72，1)时，桥梁技术状况等级为2类；

总体刚度折减系数ξ为[0.57，0.72)时，桥梁技术状况等级为3类；

总体刚度折减系数ξ为[0.49，0.57)时，桥梁技术状况等级为4类；

总体刚度折减系数ξ为(0，0.49)时，桥梁技术状况等级为5类。