[发明专利]基于梁板翻转的简支梁/板桥有效预应力测试与评估方法

说明书

一种基于梁板翻转的简支梁/板桥有效预应力测试与评估方法，属于桥梁工程结构性能鉴定与评价技术领域。本方法利用装配式简支梁/板自重小，轻便的特点，通过吊装设备将简支预应力混凝土梁/板翻转，对翻转前后状态下的测试数据进行分析，成功地从总体效应中滤除了耦合的恒载效应因素，从而实现了对于简支梁/板当前有效预应力程度的准确评估。本方法具有低成本、设备简单、适宜于现场应用等优点，尤其适合对装配式简支梁/板桥的有效预应力进行快捷、准确的测试和评估。

技术领域

本发明属于桥梁工程性能鉴定与评价技术领域，特别涉及一种基于梁板翻转的简支梁/板桥有效预应力测试与评估方法。

背景技术

对于未预先设置预应力张力传感器的在役桥梁而言，服役期间因混凝土收缩徐变、钢筋应力松弛、锚固端压缩、力筋的滑移及力筋与周边的摩擦等多项因素引起发生超出预期的预应力损失会导致结构抗裂性不足及刚度退化等使用性能问题，无法准确掌握桥梁当前的有效预应力剩余水平，将为后续的技术处置决策带来较大的不定性。其技术瓶颈主要存在于以下两点：(一)，在未布置初始传感装置的预应力梁/板中，由于恒载作用效应与预应力效应耦合作用，很难获知已发生的超限预应力的量值及分布规律，从而为正常使用极限状态的桥梁运营安全性评定带来较大困难；(二)对于服役若干年的预应力混凝土简支梁/板桥，正常运营期间发生开裂等缺陷病害后，由于混凝土材料非线性与截面开裂后几何特性改变的双重非线性效应影响，加剧了超限预应力损失的产生。然而，基于传统的线弹性仿真分析手段与设计方法进行预应力损失分析已失去效力，无法实现传统手段下的有效预应力量化评估；利用灰色理论预测预应力的损失或通过人工神经网络模型预测有效预应力等方法，必须依赖大量的现场实测数据、结合实验室试验结果才能进行；局部破损技术与理论分析计算相结合的方法，虽然可以得到比较理想的测试结果，然而该技术属于半破坏性技术且工作量大、投资费用高，不易推广应用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于梁板翻转的简支梁/板桥有效预应力测试与评估方法，可滤除恒载效应干扰因素，识别在役病害简支梁/板桥未能预见的预应力损失及当前有效预应力，适合于既生开裂病害的服役预应力混凝土简支梁/板桥当前使用性能(应力、刚度及抗裂性)评估。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于梁板翻转的简支梁/板桥有效预应力测试方法，包括如下步骤：

步骤一：根据实桥外观调查及病害状态结果，选择最不利桥跨与目标梁/板，记录典型裂缝病害的开裂特征；

步骤二：解除目标梁/板与相邻梁/板的纵、横桥向联系，使结构处于单梁/板简支状态，得到简支梁/板；

步骤三：刨铣所述简支梁/板桥面铺装中的沥青混凝土磨耗层，保留水泥混凝土调平层及桥面铺装钢筋网片；

步骤四：在刨铣后的简支梁/板跨中区域增加布设应变传感器1或挠度传感器2获取相应的应变或挠度参数测试值；

步骤五：以裸露的简支梁/板为基础，定义此时梁/板受力、变形形态为翻转前状态，通过数据收集器3获取翻转前状态下应变或挠度参数测试值；

步骤六：通过吊装设备，在简支梁/板起吊后，实现梁/板体翻转，将翻转后的简支梁/板恢复置于原位，定义此时梁/板受力、变形形态为翻转后状态；

步骤七：在梁/板翻转完成，并达到结构稳定后，对翻转后梁/板实施试验测试，通过数据收集器3获取翻转后状态下应变或挠度参数测试值。

所述步骤二中，需解除的纵、横桥向联系包括：梁/板湿接缝、桥面连续混凝土及钢筋构造、空心板纵向铰缝混凝土及钢筋构造。