[发明专利]一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法

说明书

发明提供一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法。该方法在采取对施工阶段受力状态的明确定义和控制、有限元三维模型计算分析、最佳检测控制截面和截面内最佳测点布置部位的选择以及现场检测环境的选择和有效控制等措施的基础上，提出一种大跨度预应力混凝土框架结构预压力(包括超长预应力混凝土框架结构中预应力筋分批张拉的各批次预压力)的有效现场检测方法。本发明目的是解决长期以来大跨度预应力混凝土框架结构预应力张拉施工阶段有效预压力检测精度差、以至无法采用的问题，为该类结构的设计提供参考数据，为其施工的可靠性提供有效检测方法。

技术领域

本发明涉及预应力混凝土框架结构技术领域，特别涉及一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法。

背景技术

预应力混凝土结构是指为了改善结构或构件的使用性能而在外加荷载作用前预先施加的一种作用，以建立起初始内应力和变形，用以部分或全部抵消外荷载应力及变形的一种加筋混凝土结构。预应力混凝土结构一般是通过张拉配置的预应力筋，建立预加应力的。在超静定结构中张拉预应力筋，结构受到赘余约束的影响，除产生如初弯矩、初剪力、初轴力等初内力外，还将在结构中产生如次弯矩、次剪力、次轴力等次内力。准确确定预应力筋张拉后在截面中建立的有效预压力，对分析预应力效应具有重要意义。理论计算值，受到预应力损失计算误差、施工质量以及结构分析模型等多种因素的影响，往往计算偏差较大，特别是对于结构较为复杂的三维结构，如本专利涉及的分批次张拉的超长预应力混凝土框架结构。此外，长期以来，大跨度预应力混凝土框架结构缺乏有效的预应力张拉施工阶段初始有效预压力检测方法，已有检测方法误差大以致无法采用。

发明内容

本发明的目的是提供一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法，包括以下步骤：

1)根据实际施工状况，建立待检测预应力混凝土框架结构预应力筋张拉前、后对应的有限元三维计算模型。

2)通过有限元模拟计算确定各个测试梁的若干个测试截面。

3)将各个测试截面中梁宽中线位于中性轴高度位置处确定为测试点。其中，所述测试点处布置有应变计。所述应变计在测试梁混凝土浇筑前于测试点位置绑扎固定。所述应变计采用振弦式混凝土应变计。所述应变计平行结构轴线方向安装，测试导线沿结构钢筋引出。

4)张拉施工前，读取所有应变计的绝对应变和测点温度，并分组记录。其中，所述绝对应变记为轴向应变初始值ε₁，测点温度记为测点初始温度T₁。

5)张拉施工。

6)选择与步骤4)相应的环境，读取所有应变计的绝对应变和测点温度，并分组记录。其中，所述绝对应变记为轴向应变终值ε₂，测点温度记为测点终温度T₂。

7)采用式(1)计算考虑温度修正后测点应变增量Δε。

Δε＝ε₂-ε₁+Δε_t (1)

式中，Δε_t为考虑前后两次检测时温度不同对应变增量的修正量，με。

8)根据应变增量计算测试截面预压力N：

N＝Δσ×A (2)

Δσ＝Δε×E (3)

式中，Δσ为预应力筋张拉后测点上的应力增量，E为检测时混凝土的弹性模量，A为控制截面的面积。

本发明还公开一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法，包括以下步骤：