验系统的实施方法，所述实 施方法具体步骤为；1)根据梁桥1的受力特点，选择需要检测截面或开裂截面，在待检测 开裂截面受拉区一侧凿除受拉区纵向钢筋保护层混凝±，并将表面应变计3沿主梁轴线方 向粘贴在截面受拉区纵向钢筋上；2)根据梁桥1的受力特点，通过竖向荷载施加装置2给 待检测开裂截面分级施加一竖向荷载，加载过程中始终使该截面最先消压，用数据采集仪 4测试加载前后各测点在各级荷载作用下的应变增量值；3)根据加载过程中各级荷载作用 下所施加的试验弯矩-该级对应荷载作用下受拉区钢筋应力变化速率的关系，即M-V1，其 中Vi= (0 绘制该截面试验弯矩增量-截面受拉区钢筋应力变化速率 曲线；4)开裂截面达到消压弯矩前一直处于开裂后的线弹性状态，当截面达到消压弯矩后 裂缝重新发展，截面刚度开始下降，此时截面的应变变化不再保持消压前的线性关系，即截 面试验弯矩增量-截面受拉区钢筋应力变化速率曲线出现拐点或突变点，根据第3)步的曲 线特点，寻找该曲线的突变点，由于该截面已经开裂，混凝±不能承受拉应力，因此该级荷 载下所对应的截面内力Mc+AM(M。为截面初始内力）即为该截面的消压弯矩。结果见表1、 表2及图2、图3。
[00幼参数说明：
[0026] M一一待检测开裂截面的测试弯矩，单位；KN?m;
[0027] M〇一一待检测开裂截面加载前初始弯矩，单位；KN?m ;
[002引 Mi-一待检测开裂截面第i级荷载作用下的测试弯矩，单位；KN?m;
[0029]Mh-一待检测开裂截面第i-1级荷载作用下的测试弯矩，单位；KN?m;
[0030]AM一一待检测开裂截面从开始加载到测试阶段的弯矩增量，单位；KN?m;
[0031]Vi--待检测开裂截面第i级荷载作用下受拉区钢筋的应力变化速率；
[003引0i-一待检测开裂截面第i级荷载作用下受拉区钢筋的应力，单位；MPa;
[0033] 0H-一待检测开裂截面第i-1级荷载作用下受拉区钢筋的应力，单位；MPa;
[0034] i为级数，取值为1-10的自然数。
[0035] 表1开裂截面消压弯矩及受拉区钢筋现存预压应力试验结果
[0036]
【主权项】
1. 一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统，其特征在于，所述系统包括桥 梁（1)、竖向荷载施加装置（2)、表面应变计（3)和数据采集仪（4)，所述竖向荷载施加装置 (2)设置在桥梁（1)的待检测开裂截面上；所述表面应变计（3)安装在桥梁（1)待检测开 裂截面受拉区的一侧，具体在凿除钢筋保护层混凝土后的外缘纵向钢筋表面；所述数据采 集仪（4)通过导线连接在表面应变计（3)上。
2. 根据权利要求1所述的一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统，其特征 在于，所述表面应变计（3)为钢筋表面应变计。
3. 根据权利要求1所述的一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统，其特征 在于，所述竖向荷载施加装置（2)为活荷载。
4. 根据权利要求1所述的一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统，其特征 在于，所述竖向荷载施加装置（2)为千斤顶。
5. 根据权利要求1所述的损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统的实施方法， 其特征在于，所述实施方法具体步骤为：1)根据梁桥1的受力特点，选择需要检测截面或开 裂截面，在待检测开裂截面受拉区一侧凿除受拉区纵向钢筋保护层混凝土，并将表面应变 计3沿主梁轴线方向粘贴在截面受拉区纵向钢筋上；2)根据梁桥1的受力特点，通过竖向 荷载施加装置2给待检测开裂截面分级施加一竖向荷载，加载过程中始终使该截面最先消 压，用数据采集仪4测试加载前后各测点在各级荷载作用下的应变增量值；3)根据加载过 程中各级荷载作用下所施加的试验弯矩一一该级对应荷载作用下受拉区钢筋应力变化速 率的关系，即M- Vi，其中Vi= (〇「oh) AMi-MiJ,绘制该截面试验弯矩增量-截面受拉 区钢筋应力变化速率曲线；4)开裂截面达到消压弯矩前一直处于开裂后的线弹性状态，当 截面达到消压弯矩后裂缝重新发展，截面刚度开始下降，此时截面的应变变化不再保持消 压前的线性关系，即截面试验弯矩增量-截面受拉区钢筋应力变化速率曲线出现拐点或突 变点，根据第3)步的曲线特点，寻找该曲线的突变点，由于该截面已经开裂，混凝土不能承 受拉应力，因此该级荷载下所对应的截面内力M Q+AM即为该截面的消压弯矩； 参数说明： M一一待检测开裂截面的测试弯矩，单位：KN ? m ; M0一一待检测开裂截面加载前初始弯矩，单位：KN ? m ; Mi一一待检测开裂截面第i级荷载作用下的测试弯矩，单位：KN ? m ; M^1-一待检测开裂截面第i_l级荷载作用下的测试弯矩，单位：KN ? m ; AM-一待检测开裂截面从开始加载到测试阶段的弯矩增量，单位：KN ? m ; Vi一一待检测开裂截面第i级荷载作用下受拉区钢筋的应力变化速率； Oi一一待检测开裂截面第i级荷载作用下受拉区钢筋的应力，单位：MPa ; 〇i-l一一待检测开裂截面第i_l级荷载作用下受拉区钢筋的应力，单位：MPa。
【专利摘要】本发明属于桥梁结构工程技术领域，具体涉及到一种损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验方法。该方法所采用的损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验系统包括桥梁、竖向荷载施加装置、表面应变计和数据采集仪，所述竖向荷载施加装置设置在桥梁的待检测开裂截面上；所述表面应变计安装在桥梁待检测开裂截面受拉区凿除钢筋保护层混凝土的外缘钢筋表面；所述数据采集仪通过导线连接在表面应变计上。与现有技术相比，本发明所述的损伤预应力混凝土受弯构件消压弯矩试验方法操作简单、结果准确可靠、易于被工程技术人员掌握，可适用于开裂的预应力混凝土梁桥截面消压弯矩检测评定。
【IPC分类】G01N3-20
【公开号】CN104880369
【申请号】CN201510170550
【发明人】韩之江, 郭文龙, 刘志华, 赵雷, 汪永强, 郭学兵, 申雁鹏, 吕立宁, 赵文溥, 王磊, 毛敏, 何国花, 傅莉, 陈栋栋, 谢立安, 卢鹏, 寇伟, 赵学峰, 刘媛媛, 赵芳
【申请人】山西省交通科学研究院
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月10日