基于有效預(yù)應(yīng)力檢測橋梁安全性VIP

Word版本，下載可自由編輯基于有效預(yù)應(yīng)力檢測橋梁安全性一、預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)梁橋存在的問題

因為預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)梁橋是一種超靜定結(jié)構(gòu)，它具有很好的順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度，跨越能力強、整體剛度大、抗震性能好、行車平順舒服、施工簡便、養(yǎng)護費用低等優(yōu)點。因此，近40年以來，預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)梁橋在世界各國的橋梁建造中得到了迅速進展，跨徑也越來越大，成為在海灣、深谷上建筑大跨度橋梁廣泛采納的結(jié)構(gòu)形式之一。

國內(nèi)外橋梁建設(shè)在過去幾十年中取得了巨大的長進和卓越的成就，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁進展也很快，無論在橋型、跨度以及施工辦法與技術(shù)方面都有突破性進展。但是，因為橋梁在建設(shè)和使用過程中，必定會受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，并要承受車輛、風(fēng)、地震、疲勞、超載、人為等外來因素作用，同時橋梁所采納的材料性能也會不斷退化，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)各部分浮現(xiàn)不同程度的損傷。這些損傷的累積和進展不但會影響橋梁的正常運營，而且會危及結(jié)構(gòu)的使用平安。越來越多的橋梁進入老齡化階段，需要對橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)有使用性能舉行評價，進而加固修理。

然而，隨著預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)梁橋在世界各地的廣泛應(yīng)用，有關(guān)這種橋型的病害也越來越多。普通的預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)梁橋國內(nèi)設(shè)計院按全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計，即在正常施工階段和使用階段不浮現(xiàn)拉應(yīng)力為主要依據(jù)，設(shè)計要求嚴(yán)格。但因為延續(xù)梁橋通?？鐝捷^大，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力體系較為復(fù)雜、張拉噸位力大和結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜等問題。近些年來，部分延續(xù)梁橋在施工和運營過程中，橋梁結(jié)構(gòu)浮現(xiàn)了一些病害，主要表現(xiàn)為：

1、主梁下?lián)?，尤其是跨中撓度過大。廣東南海某大橋運營6年后，跨中下?lián)?2.2cm，為主跨徑的1/540，大于規(guī)范允許的1/600[中華人民共和國交通部.馬路橋涵設(shè)計通用規(guī)范網(wǎng).人民教導(dǎo)出版社，2023

2、中華人民共和國交通部.馬路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[M].人民交通出版社，2023

3、中華人民共和國交通部.預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線.人民交通版社.2023],2,3。延續(xù)梁橋后期的持續(xù)撓度過大，使得主梁跨中下凹，破壞橋面鋪裝層，影響橋梁的使用壽命和行車舒服性，甚至危及橋梁結(jié)構(gòu)的平安。

4、箱梁裂縫。如頂板開裂、底板縱向開裂、箱腹板浮現(xiàn)斜裂縫等，并且裂縫主要表現(xiàn)為縱向裂縫、彎曲裂縫、彎曲剪應(yīng)力裂縫和主拉應(yīng)力裂縫。伊犁河大橋為剛構(gòu)延續(xù)組合梁橋，在運營期間箱梁浮現(xiàn)了縱向裂縫，有些縱縫較長甚至延續(xù)貫穿。

二、有效預(yù)應(yīng)力檢測

2.1檢測辦法

針對預(yù)留檢測槽口處，局部破損波紋管及水泥砂漿處裸露出的鋼絞線，應(yīng)用“預(yù)應(yīng)力鋼索張力測試儀”，基于橫張位移增量法檢測原理舉行鋼絞線預(yù)張力的測試。橫張位移增量法，是依據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線橫向荷載及變形測試來檢測有效預(yù)應(yīng)力的技術(shù)。即：橫張位移增量法就是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，從而推算鋼束中有效預(yù)張力。檢測中對目標(biāo)測試鋼束舉行橫向張拉實驗，利用分級測試橫向張力及對應(yīng)橫向位移作為基礎(chǔ)采集數(shù)據(jù)，結(jié)合有用閱歷公式得到橋梁關(guān)鍵預(yù)應(yīng)力束有效預(yù)應(yīng)力實測值。

主要儀器設(shè)備有：預(yù)應(yīng)力鋼索張力測試儀，數(shù)顯儀等。

2.2關(guān)鍵工序

在預(yù)應(yīng)力測試過程中的關(guān)鍵工序如下：

檢測槽口定位

首先按照實際狀況量測檢測槽口的位置及尺寸參數(shù)。

測試前預(yù)備工作

在檢測槽口定位后，舉行測試前的預(yù)備工作，主要包括切割檢測槽口處一般鋼筋、切割并剝離波紋管及支撐起目標(biāo)測試鋼束并實現(xiàn)穩(wěn)固夾持等三項內(nèi)容。

預(yù)應(yīng)力鋼束測試

采納橫張位移增量法檢測技術(shù)，使用預(yù)應(yīng)力鋼索張力測試儀，對關(guān)鍵鋼束的有效預(yù)應(yīng)力舉行測試。

三、依托工程結(jié)構(gòu)平安性分析

3.1主梁混凝土應(yīng)力分析

1、主梁上下緣混凝土應(yīng)力分布

在設(shè)計狀態(tài)下計入恒載、預(yù)應(yīng)力和收縮徐變荷載，并考慮施工階段效應(yīng)，計算出成橋1月后主梁上下緣混凝土應(yīng)力分布狀況。按已抽檢的鋼束預(yù)應(yīng)力預(yù)測值，預(yù)測實際狀況下主梁上下緣混凝土應(yīng)力值。在實際狀態(tài)下計入恒載、預(yù)應(yīng)力和收縮徐變荷載，并考慮施工階段效應(yīng)，計算出成橋1月后主梁上下緣混凝土應(yīng)力分布狀況。

2.控制截面主梁上下緣混凝土應(yīng)力值

經(jīng)計算分析可知，延續(xù)剛構(gòu)橋控制截面為邊跨0.3L、中跨1/4L、支點等截面。全橋共有邊跨0.3L截面2個，跨中截面4個，1/4L截面8個，邊支點截面2個，中支點截面5個。成橋1月后，各個控制截面主梁上下緣混凝土應(yīng)力值。

荷載組合1作用下，成橋1月后主梁上下緣混凝土應(yīng)力均為壓應(yīng)力。主梁控制截面上緣混凝土應(yīng)力邊跨0.3L、中跨跨中、1/4L及支點處預(yù)測值均小于設(shè)計值；下緣混凝土應(yīng)力邊跨0.3L和中跨跨中、1/4L處預(yù)測值均小于設(shè)計值，支點處預(yù)測值部分大于設(shè)計值，部分小于設(shè)計值。

荷載組合2作用下，成橋1月后主梁上下緣混凝土應(yīng)力除邊跨0.3L和兩端支點處為拉應(yīng)力外，其余各點均為壓應(yīng)力。主梁控制截面混凝土應(yīng)力邊跨0.3L、中跨跨中、1/4L及支點處預(yù)測值均小于設(shè)計值。

3.鋼束預(yù)應(yīng)力效應(yīng)產(chǎn)生的混凝土應(yīng)力

按照上述鋼束有效預(yù)應(yīng)力實測值以及對其他鋼束索值變化邏輯預(yù)測的驗證，計算混凝土應(yīng)力值。

3.2有效預(yù)應(yīng)力衰減

因為全橋鋼束預(yù)應(yīng)力分布模式以及有效預(yù)應(yīng)力隨時光逐漸變化的邏輯基本全都，加上受篇幅限制在此不能一一列舉，只是分析了其中具有代表性意義的鋼束有效預(yù)應(yīng)力隨時光變化的趨勢。

由上述分析可知：

隨著運營時光的增長，鋼束有效預(yù)應(yīng)力預(yù)測值逐漸減小，而且變化速度是先快后慢，等橋梁結(jié)構(gòu)運營50年以后，預(yù)應(yīng)力損失程度逐漸趨于穩(wěn)定。

鋼束有效預(yù)應(yīng)力預(yù)測