本实用新型专利技术公开了属于桥梁结构工程技术领域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。该系统包括竖向荷载施加装置、表面应变计和数据采集仪；所述竖向荷载施加装置设置在桥梁的关心截面上；所述表面应变计安装在桥梁关心截面受拉区的一侧砼边缘或外缘钢筋表面；所述数据采集仪通过导线连接在表面应变计上；所述表面应变计为钢筋表面应变计；所述竖向荷载施加装置为千斤顶。与现有技术相比，本实用新型专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了属于桥梁结构工程
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。该系统包括竖向荷载施加装置、表面应变计和数据采集仪；所述竖向荷载施加装置设置在桥梁的关心截面上；所述表面应变计安装在桥梁关心截面受拉区的一侧砼边缘或外缘钢筋表面；所述数据采集仪通过导线连接在表面应变计上；所述表面应变计为钢筋表面应变计；所述竖向荷载施加装置为千斤顶。与现有技术相比，本技术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。【专利说明】一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统
本技术属于桥梁结构工程
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术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。 本技术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I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I的关心截面上；所述表面应变计3安装在桥梁I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。 本技术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。 本技术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I关心截面受拉区的一侧砼边缘或钢筋表面。 本技术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:(I)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，本技术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。 【专利附图】【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技术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，但是本技术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I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I的关心截面上；所述表面应变计3安装在桥梁I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。 在使用时，可以按照如下步骤进行:(I)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(或钢筋表面应变计)；(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-截面应变及位移的关系，绘制该截面弯矩-应变及位移曲线；(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-位移关系曲线出现拐点或突变点。结果见图2及表I。 表1:预压应力试验结果 荷载等级(Mj 跨中截面下缘受拉区 (KN-m)拉应变增量(με) 14L4^105 212.1Τ62 226.24^167 240.38^181 254.52Τ97 268.66^202 282.8^217296.94^232 311.08^248 325.22^275 339.36507 截面下缘混凝土理论 211 (.E)有效预压应力 与理论值之差3% 由图2可见，在第七级加载作用下，截面的弯矩-位移及弯矩应变曲线出现明显的突变，表明当开裂截面再次加载到消压弯矩时，其下缘混凝土预压应力已经被外荷载增量所抵消，截面裂缝重新发展，刚度开始降低，下缘纤维应变增量呈现快速增加。截面达到消压状态时，荷载引起的该截面下缘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，即原截面下缘钢筋测点处现存预压应变为217 μ ε (7.48Mpa)。 与现有技术相比，本技术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。【权利要求】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，其特征在于，所述系统用于桥梁(I)开裂截面受拉区混凝土现本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种梁桥开裂截面受拉区混凝土现存预压应力试验系统，其特征在于，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砼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；所述表面应变计(3)为钢筋表面应变计；所述竖向荷载施加装置(2)为千斤顶。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭文龙，韩之江，赵雷，刘志华，何国花，傅莉，毛敏，陈栋栋，申雁鹏，吕立宁，杨兵兵，谢立安，卢鹏，汪永强，寇伟，赵文溥，刘媛媛，赵芳，赵学峰，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：新型
国别省市：山西;14
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