[发明专利]H型预应力混凝土柱的疲劳试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种H型预应力混凝土柱的疲劳试验方法。

背景技术

高速公路、铁路、高架复合道路、轻轨、地铁等交通市政噪声污染防治普遍采用由H型钢柱和吸/隔音板构成的插板式声屏障。但是，H型钢柱存在造价高、不耐腐蚀、与周围环境的融合效果差、且施工周期长的缺点，有必要予以改进。

采用H型预应力混凝土柱来代替H型钢柱是一种较佳的方式，但需要通过模拟铁路现场运行中声屏障的受力状况，在实验室进行疲劳试验研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种H型预应力混凝土柱的疲劳试验方法，它可以为铁路声屏障提供一种更优的立柱选择方案。

为实现上述目的，本发明的H型预应力混凝土柱的疲劳试验方法是将H型预应力混凝土柱采用卧式简支水平中部加载，混凝土柱两端各留出夹持长度，对其进行低周过零疲劳试验。

所述的加载参数取最大弯矩为标准检验弯矩增加10％，负荷过零位，疲劳次数为250000次以上。

本发明的有益效果在于：它针对H型预应力混凝土柱所应用的场所(铁路线旁)的特点，考虑列车经过时的正负交变风压特征，采用模拟现场受力状况，参考了铁路轨枕抗压疲劳试验次数、力的变化幅度、频率等进行换算后，建立了全新的数学模型，并在实验室对试验方法进行了实物验证，证明了方法的有效性，为判断产品性能及设计提供了可靠有力的数据支持。

附图说明

图1为本发明的试验原理图。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

见图1所示：H型预应力混凝土柱设计给定标准试验弯矩M(kN.m)，为安全及便于实施，试验采用卧式简支水平中部加载，对其进行低周过零疲劳试验。由于H型混凝土柱为等截面柱，根据最大截面弯矩相等原理，对其进行的悬臂梁试验可以等效转换为简支梁试验方法(利于安装且对其中部施加载荷时，疲劳试验幅度变化小，疲劳试验机伺服实现容易)。

其中，加载F＝±2M(1+10％)/L kN(M为标准检验弯矩kN.m、L为H型柱高m)。疲劳试验加载参数的选用：取最大弯矩为标准检验弯矩增加10％，水平加载±2M(1+10％)/L kN，混凝土柱两端各留出夹持长度，进行过零疲劳试验，疲劳载荷F：-2M(1+10％)/L～+2M(1+10％)/L kN，疲劳次数250000次(参照TB/T1878-2002)，频率根据试验调节，以满足力值为前提，进可能提高为0.1～3Hz，一个往复行程为一次。支柱经过25万次疲劳循环后卸载，不得出现以下情况之一：(1)在回零后的5分钟内用刻度放大镜观测试验截面的两侧，观测位置为受拉区外排钢丝位置，其最大残余裂缝宽度大于0.05mm；(2)受压面混凝土破坏；(3)钢筋断裂。

疲劳后破坏试验，经25万次的疲劳循环试验后进行破坏试验，其破坏强度应不低于80％的设计破坏强度，设计破坏强度由设计图给出，破坏状态的标志为裂缝宽度达1.5mm，或出现两条及以下裂缝时最大裂缝宽大达1.0mm。