[发明专利]一种跨中附近存在裂缝的简支梁承载力快速评估方法

说明书

本发明涉及建筑工程技术领域，更具体地，涉及一种跨中附近存在裂缝的简支梁承载力快速评估方法，以跨中附近存在裂缝的简支梁为待测简支梁，包括以下步骤：S1计算得到待测简支梁的初始正截面抗弯承载力M₀；S2计算或测试得到待测简支梁的初始一阶自振频率f(0)；S3测试得到服役时间t时待测简支梁的一阶自振频率f(t)；S4计算得到待测简支梁在服役时间t时的剩余承载能力M(t)，计算公式为根据剩余承载能力M(t)来快速评估待测简支梁的承载力。本发明方便工作人员对跨中附近存在裂缝的简支梁的承载力进行检测和评估，降低检测成本，节省时间，提高检测精度。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，更具体地，涉及一种跨中附近存在裂缝的简支梁承载力快速评估方法。

背景技术

简支梁在服役过程中同时承受荷载和环境的双重作用，随着服役时间的增长，简支梁会出现锈蚀、疲劳等损伤现象，进而导致梁承载力的降低，一旦荷载超过其承载力将造成垮塌等重大事故。因此，对一定服役期时梁的承载力进行准确评估，是确保人民生命财产安全的必要手段。目前，桥梁承载力评估方法主要有静力法和动力法。静力法通过将桥梁的实测挠度和应变与理论计算结果进行比较得到校验系数，该方法实施不便且精度不足。动力法是通过结构的振动特性来反映结构当前的工作状态，目前的桥梁检测方法只是将结构的频率视为反映整体刚度的表征，没有建立和利用频率与承载能力之间的关系，不能通过频率定量得到梁的剩余承载能力，这限制了动力法评估承载力的发展。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的缺陷，提供一种跨中附近存在裂缝的简支梁承载力快速评估方法，方便工作人员对跨中附近存在裂缝的简支梁的承载能力进行检测和评估，降低检测成本，节省时间，提高检测精度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种跨中附近存在裂缝的简支梁承载力快速评估方法，以跨中附近存在裂缝的简支梁为待测简支梁，包括但不限于以下步骤：

S1计算得到待测简支梁的初始正截面抗弯承载力M₀；

S2计算或测试得到待测简支梁的初始一阶自振频率f(0)；

S3测试得到服役时间t时待测简支梁的一阶自振频率f(t)；

S4计算得到待测简支梁在服役时间t时的剩余承载能力M(t)，计算公式为根据剩余承载能力M(t)来快速评估待测简支梁的承载力。

作为其中一种优选的方案，所述待测简支梁的组成材料为混凝土和筋材，梁的薄弱截面位于跨中区域附近，跨中附近出现有一条或以上的裂缝。存在裂缝的简支梁的承载能力极限状态对应的是梁底受拉筋材屈服时的状态。

作为其中一种优选的方案，所述S1的计算方式为有限元模拟分析计算，或根据现行规范计算。根据有限元模拟或现行规范，如《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《混凝土结构设计规范》等计算得到待测简支梁的初始正截面抗弯承载力M₀。

作为其中一种优选的方案，所述S2的计算或测试方式为有限元模拟分析计算，或根据现行规范计算，或应用加速度传感器、抗混滤波放大器、信号采集处理分析仪测试。通过有限元模拟或根据《公路桥涵设计通用规范》计算或应用加速度传感器、抗混滤波放大器、信号采集处理分析仪等设备测试得到服役简支梁或新建简支梁的初始一阶自振频率f(0)。

作为其中一种优选的方案，所述S3的测试方式为应用加速度传感器、抗混滤波放大器、信号采集处理分析仪测试。对于服役中的带裂缝的简支梁其初始频率可以根据相关动力学理论得到，对于新建简支梁，其初始频率应根据实测得到，通过测试得到梁的自振频率时，可以用锤击法也可以用环境激励的方法，所用的加速度传感器可以是有线的也可以是无线的。