[发明专利]预应力混凝土简支桥梁锚下有效预应力检测方法

说明书

本发明公开了一种预应力混凝土简支桥梁锚下有效预应力检测方法，包括步骤：一、获取桥梁混凝土弹性模量；二、预应力钢束安装和预张拉；三、移梁并安装测量设备；四、简化预应力钢束结构并构建桥梁跨中截面挠度计算模型；五、根据跨中截面挠度计算模型反推桥梁锚下有效预应力；六、优化桥梁锚下有效预应力理论模型；七、分级张拉预应力钢束；八、设置永久观测点；九、获取运营阶段桥梁跨中截面挠度值；十、桥梁锚下有效预应力检测。本发明基于梁挠曲变形理论与简支梁受力特性，推导出简支桥梁锚下有效预应力理论计算公式，并对其进行优化，确定预应力混凝土简支桥梁在施工张拉与运营养护全寿命过程中结构锚固端锚下有效预应力值，满足工程需求。

技术领域

本发明属于简支桥梁锚下有效预应力检测技术领域，具体涉及一种预应力混凝土简支桥梁锚下有效预应力检测方法。

背景技术

预应力混凝土桥梁刚度较大，施工方便，整体性好，在20m-50m桥梁施工中具有较强的竞争力，成为中小跨径桥梁的首选。近年来，随着交通量的不断增加和部分超载现象的出现，已建桥梁出现不同程度的病害，究其原因，有效预应力不足是其主要影响因素，现有技术多集中于混凝土桥梁室内实验和有效预应力、结构频率间的相互关系，如：预应力损失会影响结构整体刚度，从而改变结构的频率变化；基于摄动理论，推导频率变化比与结构损伤相互关系等等。由于室内模型试验数据与实桥有所不同，在工程应用方面还有待验证。因此，开展桥梁锚下有效预应力检测与研究对于施工阶段和后续安全运营具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种预应力混凝土简支桥梁锚下有效预应力检测方法，基于梁挠曲变形理论与简支梁受力特性，推导出简支桥梁锚下有效预应力理论计算公式，并对其进行优化，确定预应力混凝土简支桥梁在施工张拉与运营养护全寿命过程中结构锚固端锚下有效预应力值，较好的满足工程需求，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：预应力混凝土简支桥梁锚下有效预应力检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、获取预应力混凝土简支桥梁的混凝土弹性模量：通过现场检测试验获取预应力混凝土简支桥梁的混凝土弹性模量；

步骤二、预应力钢束的安装以及预张拉：按照设计图纸在预应力混凝土简支桥梁安装呈对称设置的多根预应力钢束；

对预应力钢束进行预张拉，使预张拉后预应力产生的反拱值与自重作用下的下挠度达到移梁条件；

步骤三、移梁并安装测量设备：安放支座，吊装移梁，并在任一根预应力钢束的锚固段安装锚下压力传感器，同时，在预应力混凝土简支桥梁支点、跨中底缘各布设一个机电百分表；

锚下压力传感器和机电百分表构成测量设备；

步骤四、简化预应力钢束安装结构并构建预应力混凝土简支桥梁跨中截面挠度计算模型，过程如下：

步骤401、将预应力钢束按三折线简化处理，所述预应力钢束包括中部钢束节段和两个对称设置在中部钢束节段两侧的边部钢束节段；

步骤402、对预应力混凝土简支桥梁跨中截面荷载作用在该其静定基上的弯矩图进行分块，所述预应力混凝土简支桥梁跨中截面荷载作用在该其静定基上的弯矩图为对称结构，将一半的预应力混凝土简支桥梁跨中截面荷载作用在该其静定基上的弯矩图划分为中部矩形截面、边部三角形截面和边部矩形截面；

步骤403、根据公式