混凝土桥梁有效预应力检测及精编版课件.ppt
长安大学 贺拴海,混凝土桥梁有效预应力检测及安全评价,存在问题：下挠、开裂、各种病害解决问题：1、有效预应力是多少？2、满足使用要求吗？3、桥梁安全吗？,混凝土桥梁结构中实际的永存预应力本身是未知的 在设计时是靠理论公式估算各项预应力损失而得到其计算值 六项损失：预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失先张法构件预应力筋与台座间的温差引起的应力损失混凝土弹性压缩引起的应力损失钢筋松弛引起的应力损失混凝土收缩和徐变引起的应力损失 若计算值与实际值之间偏差较大，则会影响到结构的使用性能和寿命，严重时还会导致安全事故。即使计算值较精确（其实目前很难达到），由于结构性能的变化，实际的永存预应力值与理论值亦有较大差异，对在役预应力混凝土桥梁结构永存预应力的检测及其评价，预应力混凝土桥梁的安全评价进行研究,1、现有方法 国内外对于有效预应力检测理论的关注程度非常高，涉及基于动力特征、基于静力特征及开裂弯矩法等三个方面，而其中基于预应力梁动力特征的理论和试验研究成为研究热点：形心直线布束的简支梁室内模型试验研究（1994年M.Saiidi 等）,A.Dallasta等,首次开裂弯矩法 二次开裂弯矩法,2、有效预应力测试 对在建桥梁可以用振弦式传感器、光纤光栅传感技术、特别是加拿大公司生产的应变式传感器对其预应力进行检测,对在役桥梁,基于梁体力学性能的检测基于应力释放的检测基于横张增量法的检测,预应力混凝土简支梁有效刚度比与力的关系,有效刚度比,0.30时：,0.30时：,频率力关系,曲线配束,直线配束,（1）基于动力参数的有效预应力预测方法,给出了适用条件,（2）基于静力参数的有效预应力预测方法,给出了适用条件,（3）基于应力释放的预应力测评,总体流程,不同形状芯孔混凝土表面轴向应变随深度变化曲线,不同孔芯直径下的圆形孔芯表面轴向应变随深度变化,基于应力释放的预应力衰减程度测评研究,混凝土应力释放技术,芯孔形状及深度研究,梁体应力释放技术,混凝土应力释放技术受干扰因素多，实测离散性大。,普通钢筋应力释放技术裸露普通钢筋应力释放试验 无初应变试件 有初应变切割,钢筋应变随时间变化规律,钢筋温度随时间,优选试验方法,实体梁普通钢筋应力释放试验,钢筋应变随时间变化,温度随时间变化,设备及操作手持式砂轮机作为普通钢筋应力释放法的推荐设备。（1）凿除钢筋保护层，暴露长度以不小于20厘米（2）解除钢筋与混凝土的粘结，沿钢筋径向两边打磨，对称粘贴两钢筋应变片，蜡封保护（3）用小型切割设备释放普通钢筋应力，边切割边喷水冷却（4）割断普通钢筋后，分时间段监控测量释放应变，首次量测应控制在切割完成后2分钟内采集数据（5）修补,基于钢筋释放应力的有效预应力合效应分析,截面应力状态,用截面应力释放值分析软件（StrAN V1.0），登记号为：2007SR17518，进行计算,有限钢筋释放应力预测有效预应力预测方法,（4）基于横张增量法的预应力测评预应力钢索张力测试仪（型号：LCZL-50）,钳式抓拔器,支块,预应力束筋分隔器,静力检测法 对两端张拉钢绞线的跨中横向施加作用力，测试其横向变位值，从而推算钢束中张力,动力检测法,工况一,工况二,张力频谱图,锚固长,工作长,动力检测法计算公式,计算结果相对误差在3%以内,3、复杂预应力体系有效预应力模拟及预测 应力沿程界限波动率波动束、平缓束拟摩阻损失函数管道综合影响系数名义损失参数等差分布模式等比分布模式混合分布模式,1、测试钢束分类 定义 钢束应力界限波动率,波动束（VT）,（0，10.0,平缓束（MT）,（10.0，15.0）,预测模型,2、预测分析,预测流程,模型一预测式,模型二预测式,模型三预测式,拟摩阻损失算法,编制了预应力钢束拟摩阻损失等效参数求解程序（PresPS V1.0），软件登记号为：2007SR17517，以30m预应力混凝土T梁为例，进行了验证。,4、桥梁安全评价,基于有效预应力储备度的分级体系,有效预应力储备度衰减率分级,环境 类和类桥梁名义裂缝宽度分级,预应力混凝土桥梁检测评价指南1 总则2 术语、符号2.1 术语2.2 符号3 预应力混凝土桥梁缺损状况检测3.1 一般规定3.2 混凝土及预应力束劣化程度检测4 预应力钢束有效预应力检测4.1 一般规定4.2 横张增量法4.3 基于直接测试的预应力模拟及预测4.4 应力释放测试法4.5 有效预应力衰减程度及其安全评价5 预应力混凝土桥梁分项指标评价5.1 混凝土及钢筋影响评价5.2 预应力钢束影响评价6 预应力混凝土桥梁综合评价6.1 安全性评价6.2 适用性评价6.3 耐久性评价6.4预应力混凝土桥梁综合性能评价附录A1 混凝土中氯离子含量检测方法A2 混凝土裂缝深度检测方法A3钢索张力测试仪操作规程A4 基于有限截面检测的有效预应力预测程序等效参数求解程序A5 波动束拟摩阻损失函数算法A6 截面应力释放值分析程序A7 预应力混凝土桥梁评价系统,5、实桥应用研究,简介3座桥梁的应用,石嘴山黄河公路大桥 主桥为四跨带挂梁的T型刚构，横断面为单箱双室，跨径组合为60+290+60m。,一般检测 检测了桥面铺装、桥面排水设施、伸缩缝、人行道及栏杆、上部结构的悬臂箱梁外（内）部及横隔板开裂情况、挂梁及T梁的裂缝情况和下部结构外观等情况，混凝土强度、碳化、保护层等。,混凝土抗压强度,混凝土碳化深度,混凝土保护层厚度,力筋锈蚀检测,预应力钢筋锈蚀等级评定,管道压浆状况检测,预应力管道压浆状况等级评定,有效预应力检测,矩形槽横断面及所测预应力钢绞线位置,有效预应力检测结果,有效预应力评价指标,有效预应力理论分布,顶板分布,腹板分布,全桥有效预应力分布模拟,预应力筋分布模式,顶板预应力束有效预应力沿程分布曲线,腹板预应力束有效预应力沿程分布曲线,控制截面应力评价,满足正常使用极限状态预应力A类构件的要求，不会出现因安全性不足而破坏的情况,贵阳新寨河特大桥,(840)+(120+2230+120)+(240),陕西省铜川市玉皇阁特大桥,75+4140+75,技术先进性对比,请各位批评指正,
