混凝土橋梁有效預應力檢測及.ppt

1、長安大學 賀拴海,混凝土橋梁有效預應力檢測及 安全評價,存在問題：下?lián)稀㈤_裂、各種病害 解決問題：1、有效預應力是多少？ 2、滿足使用要求嗎？ 3、橋梁安全嗎,混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中實際的永存預應力本身是未知的 在設計時是靠理論公式估算各項預應力損失而得到其計算值 六項損失： 預應力筋與管道壁間摩擦引起的應力損失 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失 先張法構(gòu)件預應力筋與臺座間的溫差引起的應力損失 混凝土彈性壓縮引起的應力損失 鋼筋松弛引起的應力損失 混凝土收縮和徐變引起的應力損失 若計算值與實際值之間偏差較大，則會影響到結(jié)構(gòu)的使用性能和壽命，嚴重時還會導致安全事故。即使計算值較精確（其實目前

2、很難達到），由于結(jié)構(gòu)性能的變化，實際的永存預應力值與理論值亦有較大差異，對在役預應力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)永存預應力的檢測及其評價，預應力混凝土橋梁的安全評價進行研究,1、現(xiàn)有方法 國內(nèi)外對于有效預應力檢測理論的關注程度非常高，涉及基于動力特征、基于靜力特征及開裂彎矩法等三個方面，而其中基于預應力梁動力特征的理論和試驗研究成為研究熱點： 形心直線布束的簡支梁室內(nèi)模型試驗研究（1994年M.Saiidi 等,A.Dallasta等,首次開裂彎矩法 二次開裂彎矩法,2、有效預應力測試 對在建橋梁可以用振弦式傳感器、光纖光柵傳感技術、特別是加拿大公司生產(chǎn)的應變式傳感器對其預應力進行檢測,對在役橋梁,基于梁體

3、力學性能的檢測 基于應力釋放的檢測 基于橫張增量法的檢測,預應力混凝土簡支梁有效剛度比與力的關系,有效剛度比,0.30時,0.30時,頻率力關系,曲線配束,直線配束,1）基于動力參數(shù)的有效預應力預測方法,給出了適用條件,2）基于靜力參數(shù)的有效預應力預測方法,給出了適用條件,3）基于應力釋放的預應力測評,總 體 流 程,不同形狀芯孔混凝土表面 軸向應變隨深度變化曲線,不同孔芯直徑下的圓形孔芯 表面軸向應變隨深度變化,基于應力釋放的預應力衰減程度測評研究,混凝土應力釋放技術,芯 孔 形 狀 及 深 度 研 究,梁體應力釋放技術,混凝土應力釋放技術受干擾因素多，實測離散性大,普通鋼筋應力釋放技術 裸

4、露普通鋼筋應力釋放試驗 無初應變試件 有初應變切割,鋼筋應變隨時間變化規(guī)律,鋼筋溫度隨時間,優(yōu)選試驗方法,實體梁普通鋼筋應力釋放試驗,鋼筋應變隨時間變化,溫度隨時間變化,設備及操作 手持式砂輪機作為普通鋼筋應力釋放法的推薦設備。 （1）鑿除鋼筋保護層，暴露長度以不小于20厘米 （2）解除鋼筋與混凝土的粘結(jié)，沿鋼筋徑向兩邊打磨，對稱粘貼兩鋼筋應變片，蠟封保護 （3）用小型切割設備釋放普通鋼筋應力，邊切割邊噴水冷卻 （4）割斷普通鋼筋后，分時間段監(jiān)控測量釋放應變，首次量測應控制在切割完成后2分鐘內(nèi)采集數(shù)據(jù) （5）修補,基于鋼筋釋放應力的有效預應力合效應分析,截面應力狀態(tài),用截面應力釋放值分析軟件（

5、StrAN V1.0），登記號為：2007SR17518，進行計算,有限鋼筋釋放應力預測有效預應力預測方法,4）基于橫張增量法的預應力測評 預應力鋼索張力測試儀（型號：LCZL-50,鉗式抓拔器,支塊,預應力束筋分隔器,靜力檢測法 對兩端張拉鋼絞線的跨中橫向施加作用力，測試其橫向變位值，從而推算鋼束中張力,動力檢測法,工況一,工況二,張力頻譜圖,錨固長,工作長,動力檢測法計算公式,計算結(jié)果相對誤差在3%以內(nèi),3、復雜預應力體系有效預應力模擬及預測 應力沿程界限波動率 波動束、平緩束 擬摩阻損失函數(shù) 管道綜合影響系數(shù) 名義損失參數(shù) 等差分布模式 等比分布模式 混合分布模式,1、測試鋼束分類 定義

6、 鋼束應力界限波動率,波動束（VT,0，10.0,平緩束（MT,10.0，15.0,預 測 模 型,2、預測分析,預測流程,模型一預測式,模型二預測式,模型三預測式,擬摩阻損失算法,編制了預應力鋼束擬摩阻損失等效參數(shù)求解程序（PresPS V1.0），軟件登記號為：2007SR17517，以30m預應力混凝土T梁為例，進行了驗證,4、 橋梁安全評價,基于有效預應力儲備度的分級體系,有效預應力儲備度衰減率分級,環(huán)境 類和類橋梁名義裂縫寬度分級,預應力混凝土橋梁檢測評價指南 1 總則 2 術語、符號 2.1 術語 2.2 符號 3 預應力混凝土橋梁缺損狀況檢測 3.1 一般規(guī)定 3.2 混凝土及預

7、應力束劣化程度檢測 4 預應力鋼束有效預應力檢測 4.1 一般規(guī)定 4.2 橫張增量法 4.3 基于直接測試的預應力模擬及預測 4.4 應力釋放測試法 4.5 有效預應力衰減程度及其安全評價 5 預應力混凝土橋梁分項指標評價 5.1 混凝土及鋼筋影響評價 5.2 預應力鋼束影響評價 6 預應力混凝土橋梁綜合評價 6.1 安全性評價 6.2 適用性評價 6.3 耐久性評價 6.4預應力混凝土橋梁綜合性能評價 附錄 A1 混凝土中氯離子含量檢測方法 A2 混凝土裂縫深度檢測方法 A3鋼索張力測試儀操作規(guī)程 A4 基于有限截面檢測的有效預應力預測程序等效參數(shù)求解程序 A5 波動束擬摩阻損失函數(shù)算法

8、A6 截面應力釋放值分析程序 A7 預應力混凝土橋梁評價系統(tǒng),5、實橋應用研究,簡介3座橋梁的應用,石嘴山黃河公路大橋 主橋為四跨帶掛梁的T型剛構(gòu)，橫斷面為單箱雙室，跨徑組合為60+290+60m,一般檢測 檢測了橋面鋪裝、橋面排水設施、伸縮縫、人行道及欄桿、上部結(jié)構(gòu)的懸臂箱梁外（內(nèi)）部及橫隔板開裂情況、掛梁及T梁的裂縫情況和下部結(jié)構(gòu)外觀等情況，混凝土強度、碳化、保護層等,混凝土抗壓強度,混凝土碳化深度,混凝土保護層厚度,力筋銹蝕檢測,預應力鋼筋銹蝕等級評定,管道壓漿狀況檢測,預應力管道壓漿狀況等級評定,有效預應力檢測,矩形槽橫斷面及所測預應力鋼絞線位置,有效預應力檢測結(jié)果,有效預應力評價指標,有效預應力理論分布,頂板分布,腹板分布,全橋有效預應力分布模擬,預應力筋分布模式,頂板預應力束有效預應力沿程分布曲線,腹板預應力束有效預