一种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法

摘要

本发明公开了—种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法，包括：固定架，所述固定架的侧面设置有锚具且锚具的侧面设置有连接杆，所述连接杆的侧面设置有千斤顶，所述连接杆的表面设置有辅助压力传感器和高频压力传感器，所述千斤顶的侧面设置有加载装置且加载装置用于千斤顶的压力供应，所述千斤顶的表面设置有位移计。本发明在后张法预应力张拉完成后，压浆前，在钢绞线尾部反向张拉钢绞线，得到拉脱曲线，根据拉脱法的正确机理来判定有效预应力,测得桥梁锚下有效预应力数值，可以改善锚下有效预应力的工程技术措施和方法，提高预应力施工质量，提高桥梁使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及有效预应力受不同因素影响技术领域，更具体为—种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法。

背景技术

根据已有研究表明，预应力混凝土梁的开裂、下挠等病害主要有以下原因所导致：1)混凝土施工质量不过关；2)预应力张拉力不合格。其中多种因素导致的预应力不足是这些桥梁出现长期下挠病害的一个重要影响因素。预应力不足会导致梁体开裂、下挠等病害，对预应力混凝土结构的安全性、耐久性会产生极其不利的影响，因此进行桥梁结构施工期锚下有效预应力的检测，对提高桥梁预应力施工质量，创建品质工程具有非常重要的工程价值和应用意义。

目前,在实际工程中大多数通过反拉钢绞线使得夹片锚具的夹片脱开，并以此刻测试得到的张拉力作为锚下有效预应力值，但是由于锚固方式以及预拉力大小的差异，张拉力-延伸量曲线斜率在张拉力达到最高点时发生突变，此时张拉力忽然减小，随后又趋于稳定。因此，需要提供一种新的技术方案给予解决。

发明内容

本发明的目的在于提供—种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法，解决了目前,在实际工程中大多数通过反拉钢绞线使得夹片锚具的夹片脱开，并以此刻测试得到的张拉力作为锚下有效预应力值，但是由于锚固方式以及预拉力大小的差异，张拉力-延伸量曲线斜率在张拉力达到最高点时发生突变，此时张拉力忽然减小，随后又趋于稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：—种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法，包括：固定架，所述固定架的侧面设置有锚具且锚具的侧面设置有连接杆，所述连接杆的侧面设置有千斤顶，所述连接杆的表面设置有辅助压力传感器和高频压力传感器，所述千斤顶的侧面设置有加载装置且加载装置用于千斤顶的压力供应，所述千斤顶的表面设置有位移计。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定架的两侧设置有数据采集装置、辅助压力采集装置和无线接收装置，所述数据采集装置连接高频压力传感器和千斤顶，所述辅助压力采集装置连接辅助压力传感器。

作为本发明的一种优选实施方式，所述实验方法包括以下步骤：

步骤1：采用理论结合试验的方式进行。首先通过理论研究夹片与钢绞线、夹片与锚孔的受力平衡微分方程，通过假定钢绞线的径向位移模式来推导夹片与锚孔的水平方向合力，即咬合力，分析不同参数对咬合力的影响；

步骤2：通过现场实测锚下有效预应力、拉脱力，获得典型和非典型拉脱力曲线关键点，获得不同曲线是锚下有效预应力的计算方法，分析拉脱法拉力突变的原因，并在此基础上研究获得有效预应力的方法；

步骤3：通过现场测试在锚下安装压力传感器，实时测量梁体锚下预应力、环境温度，分析温度、预应力松弛对有效预应力的影响，用以修正拉脱法不同时间、不同温度下的测试值；

步骤4：在试验室的预应力张拉架上安装预应力钢筋，采用拉脱法测试锚下预应力，同时测试锚圈口钢筋的有效预应力，获得锚圈口摩阻对有效预应力的影响大小，其次，在工程现场采用规范规定的方法，测试典型梁体的锚圈口摩阻力，分析锚圈口摩阻力对有效预应力的影响情况；

步骤5：利用恒温恒湿试验箱，开展预制预应力混凝土梁长期损失研究，获得混凝土收缩徐变及锚下有效预应力随时间及温度的变化规律研究，提出并验证预应力长期损失时变模型，可以用于对拉脱法测试结果的修正，提高测试精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明为钢绞线与夹片的间的咬合力计算提供理论依据，为获得更准确的预应力锚固系统锚下应力提供计算理论支持,同时分析锚下有效预应力的时变机理，考虑温度、钢绞线松弛以及锚圈口摩阻等多重因素对锚下预应力检测的影响及其程度，为进一步评价锚下预应力真实数值提供试验和理论支持,在后张法预应力张拉完成后，压浆前，在钢绞线尾部反向张拉钢绞线，得到拉脱曲线，根据拉脱法的正确机理来判定有效预应力,测得桥梁锚下有效预应力数值，可以改善锚下有效预应力的工程技术措施和方法，提高预应力施工质量，提高桥梁使用寿命。

附图说明

图1为本发明设备检测结构示意图；

图2为本发明拉脱法的正确机理曲线图；

图3为本发明预应力损失率示意图；

图4为本发明徐变损失率曲线示意图。

图中：1、固定架；2、锚具；3、连接杆；4、千斤顶；5、加载装置；6、位移计；7、辅助压力传感器；8、高频压力传感器；9、数据采集装置；10、辅助压力采集装置；11、无线接收装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：—种基于拉脱法的锚下有效预应力受不同因素影响的试验方法，包括：固定架1，所述固定架1的侧面设置有锚具2且锚具2的侧面设置有连接杆3，所述连接杆3的侧面设置有千斤顶4，所述连接杆3的表面设置有辅助压力传感器7和高频压力传感器8，所述千斤顶4的侧面设置有加载装置5且加载装置5用于千斤顶4的压力供应，所述千斤顶4的表面设置有位移计6，为钢绞线与夹片的间的咬合力计算提供理论依据，为获得更准确的预应力锚固系统锚下应力提供计算理论支持, 同时分析锚下有效预应力的时变机理，考虑温度、钢绞线松弛以及锚圈口摩阻等多重因素对锚下预应力检测的影响及其程度，为进一步评价锚下预应力真实数值提供试验和理论支持,在后张法预应力张拉完成后，压浆前，在钢绞线尾部反向张拉钢绞线，得到拉脱曲线，根据拉脱法的正确机理来判定有效预应力,测得桥梁锚下有效预应力数值，可以改善锚下有效预应力的工程技术措施和方法，提高预应力施工质量，提高桥梁使用寿命。

进一步改进的，如图1所示：所述固定架1的两侧设置有数据采集装置9、辅助压力采集装置10和无线接收装置11，所述数据采集装置9连接高频压力传感器8和千斤顶4，所述辅助压力采集装置10连接辅助压力传感器7。

进一步改进的，如图2、3、4所示：所述实验方法包括以下步骤：

步骤1：采用理论结合试验的方式进行。首先通过理论研究夹片与钢绞线、夹片与锚孔的受力平衡微分方程，通过假定钢绞线的径向位移模式来推导夹片与锚孔的水平方向合力，即咬合力，分析不同参数对咬合力的影响；

步骤2：通过现场实测锚下有效预应力、拉脱力，获得典型和非典型拉脱力曲线关键点，获得不同曲线是锚下有效预应力的计算方法，分析拉脱法拉力突变的原因，并在此基础上研究获得有效预应力的方法；

步骤3：通过现场测试在锚下安装压力传感器，实时测量梁体锚下预应力、环境温度，分析温度、预应力松弛对有效预应力的影响，用以修正拉脱法不同时间、不同温度下的测试值；

步骤4：在试验室的预应力张拉架上安装预应力钢筋，采用拉脱法测试锚下预应力，同时测试锚圈口钢筋的有效预应力，获得锚圈口摩阻对有效预应力的影响大小，其次，在工程现场采用规范规定的方法，测试典型梁体的锚圈口摩阻力，分析锚圈口摩阻力对有效预应力的影响情况；

步骤5：利用恒温恒湿试验箱，开展预制预应力混凝土梁长期损失研究，获得混凝土收缩徐变及锚下有效预应力随时间及温度的变化规律研究，提出并验证预应力长期损失时变模型，可以用于对拉脱法测试结果的修正，提高测试精度。

本发明为钢绞线与夹片的间的咬合力计算提供理论依据，为获得更准确的预应力锚固系统锚下应力提供计算理论支持,同时分析锚下有效预应力的时变机理，考虑温度、钢绞线松弛以及锚圈口摩阻等多重因素对锚下预应力检测的影响及其程度，为进一步评价锚下预应力真实数值提供试验和理论支持,在后张法预应力张拉完成后，压浆前，在钢绞线尾部反向张拉钢绞线，得到拉脱曲线，根据拉脱法的正确机理来判定有效预应力,测得桥梁锚下有效预应力数值，可以改善锚下有效预应力的工程技术措施和方法，提高预应力施工质量，提高桥梁使用寿命。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。