20米预应力混凝土工形梁承载力试验泛现象分析

试 验 结 果
该 ２ 米 预 应 力混 凝 土 工 形 梁 单 点 ０ 最 大加 载 吨 位 为４ ３ ０ Ｎ． ２ ．ｋ
为 了便 于 对 比分 析 现 将 该
缝长度不断向上延伸 梁内混凝土出
梁 在 各 级 荷 载 的作 用 下 ，位 移 、变 形及 裂缝 发 展 等 结 果
汇 总 ． 见 图 ３ 图 ７ 至 。
结论 及现 象分析
从 对 预 应 力 混 凝 土 梁 的 破坏 过 程 分 析 来 看 ，预 应
力 混凝 土梁 在 荷 载 作 用 下 的 变 形过 程 仍 然 可 分 成 三 个 阶 段 ：弹 性阶 段 、弹 塑 性 发展 阶段 和 屈 服 阶 段 。 由 于预 应 力 的施 加 ．预 应 力 混凝 土梁 的 弹性 阶 段 较 钢 筋 混凝 土 梁
在 跨 中 两 侧 面 布 置 ５ｉ 沿 单 梁 － ＇ － 高等 距 布 置 ．共 １ 个 。 ０
９ 跨 中 两 侧 面２米 范 围 内 对 称 布 在
置共１ 个。 ２
９ 离 开 支 点 一 个 梁 高 处 布 置 一 个 在 直 角应 变 测点 。应 变 测点 布 置 如 图 １ 。
梁 体 明显 的 弹 性 阶 段 与 弹 塑 性 发展 阶段
的界 限 点 ，当加 载 到 １ ２ ０ Ｎ时 ，裂 缝 ４ ．ｋ 有 了新 的 发展 。 从 图 ７ 以看 出 ，随 着 荷 载 增 加 ． 可
裂 缝 数 量 不 断 增加 ，宽 度 与 长 度 不 断 开
展 ，结构 刚度 逐 渐 退 化 。加 载 完 毕 后 ．
用 酉 分 表进 行 挠 度 测量
百 分 表 分 别 在 支 点 、 四 分 点 、跨
中５ 断面 对 称 布 置 ２ ，共 １ 个 。挠 个 个 Ｏ 度 测 点 布 置如 图２ 。
试 验设备 及仪表
试 验设 备 及 仪 表见 表 １ 。
试验 终止 条件
表 １ 试验设 备及仪 表 项目 仪器 名称 精 度
的弹 性 阶段 明显 延 长 。
受 到 现 场 加 载 因 素 的
限 制 ．没 有 得 到 十 分 完 整
的 荷 载 一 移 曲 线 。 图 中 梁 位
体 基本 处 于 弹 塑 性阶 段 ．
进 入 屈 服 阶 段 的界 限 不 是 十 分 明显 ， 但 主 梁 的 塑 性 发 展 阶 段 较 长 ． 延 性 系 数是相 当可观 的。 由 于 主 梁 已 经 存 在 较 严 重 的 裂 缝 缺 陷 ．加 上 前 期 加 载 步 较 大 ，图 中 未 见
中可 能 发 生 意 外 损伤 ．本 试 验 方 案 为现 框 架 装 置 关 键 截 面 承 载 力 较 设 计 加 载 形 成 ２ 纯 弯 段 加 载 时 采 用 分 级 加 测 点 布 置 米
用 电阻 应 变 仪 进行 混 凝 土的 应 变 测量
来 的 力 学 性 能 、梁 体 外 表 产 生 什 么 样 场 试 验 。 采 用 两 点 对 称 加 载 ．在 跨 中 具 有 充 分 的 安 全 储 备 。
长 裂 缝 长 度 １． 米 ， 裂 １
变 。 在 约 为 设 计 承 载 力 １ ５ 的 试 验 ．倍 荷 载 作 用 下 ．主 梁 极 限 变 形 值 均 在 １ １
缝 宽 度 ０． ４～ Ｏ １ 毫 厘 米 以 上 ，卸 载 后 残 余 变 形 在 ２厘 米 ０ ．２ 米 。随着 荷载 的增 加 ， 左 右 ． 虽 然 跨 中 裂 缝 在 增 大 ，超 过 规
１１ ２０Ｍ ｐａ
．
主筋 １ 根 中１ 钢筋 。 ３ ４Ｉ Ｉ
载 ．在 估 计 开 裂 前 及 破 坏 前 适 当 加 密
分 级 。 选 两 台 量 程 为 ２ ０ 千 斤 顶 加 ０ 吨
承 载 力试验 测试
载 ，按 单 点 加 载 １ ０ 设 计 。 试 验 装 吨 ０ 置 为 槽 型 钢 拼 装 反 力 框 架 ，横 向 净 宽
验 ，亦 称 破 坏 性 试 验 。
２ 米 预应 力混 凝 土工 形梁设 ０ 计概况
预 应 力 混 凝 土 工 形 梁 为 ４０号 混 凝 土 。 主 梁 预 应 力 钢 丝 采 用 碳 素 钢 丝 单 丝 直 径 ５毫 米 ， 技 术 条 件
符 合 《预 应 力 混 凝 土 结 构 用 碳 素
应 变测试
挠 度测试
电阻应 变片
Ｄ ３ １ Ｎ 态测试仪 及软件 Ｈ ８５ 静 百分 表 （ 表座 、支 架 ） 配
１ ｕ￡
１ ￡ ｕ Ｏ０ ｍｍ ．１
为 此 ． 我 们 在 桥 梁 施 工 现 场 ，做 了２ ０
米 预 应 力 混 凝 土 工 形 梁 旧 梁 承 载 力 试
精 度 ３ ０ 毫 米 ／ ．２ ．０ ０ ０ 毫 发 育 ，并 延 伸 直 翼 缘 根 部 。 加 载 过 程
米 ）对 典 型 裂 缝 宽 度 进
行 了 观 测 。 从 图 ５～ 图 缝 宽 度 时 而 有 所 回 退 ；加 载 终 止 卸 载
７ 以 看 出 ，该 梁 主 要 后 ， 弯 曲 裂 缝 宽 度 尚 有 一 定 的 闭 合 可 初 始 裂 缝 １ 条 ，８ 贯 量 ，但 主 拉 应 力 裂 缝 宽 度 基 本 维 持 不 ２ 条 通 裂 缝 ，腹 板 延 伸 的 最
该梁 的剩 余 刚 度 为初 始 刚 度 的２ ．％ 。 ８０
２ １年 第１ 期 （ ± 《 ０ ０ ｅ ） 交通 世界 》 ２ ７ 月 １１
隧道
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，
２ 米预应 力混凝 土工形梁承 载 力试验 ０ 及现象分析
文 ／孙 树 利
２Ｏ 预 应 力 混 凝 土 工 形 梁 Ｉ 梁 米 Ｅ ｌ 承 载 力 试 验 及 梁 体 外 表 所 产 生 的 现 象 分 析 ， 为 广 大 桥 梁 工 作 者 提 供 实 梁 破
坏 的 直 观 印 象 ，使 其 了 解 梁 体 从 开 始 试 验装 置
工 作到 完全破 坏要 经过 哪 几个 阶段 、 每 个 阶 段 工 作 荷 载 的 大 小 、 所 表 现 出 的现 象 、最终 能承 受 多大 的荷载 等 。
鉴 于 主 梁 运 输 不 便 以 及 运 输 过 程 ２ ４ 米 。 为保 证 试 验 安 全 顺 利 进 行 ．５
在 荷 载 达 到 １ ２ ０ Ｎ时 范 限 值 ，该 梁 并 未 产 生 脆 性 破 坏 ，说 ４ ．ｋ
初 始 裂 缝 宽 度 逐 渐 增
明 主 梁 的 延 性 较 好 ，且 尚具 有 一 定 的
大 ： 加 载 到 ３ ４． Ｎ ２ ６ｋ 弹 性 。 时 ． 新 裂 缝 发 育 ．数 量 不 断 增 多 ，裂 作者单 位 ：河北省京 沪高速 公路 管理处
钢 丝 》 ＧＢ５ ３ ８５的 规 定 ． 标 准 ２２ — 强 度 １ ａ ． 钢 束 控 制 应 力 为 ０ ＭＰ ６ Ｏ
采 用 ＺＢＬ— 裂 Ｆ１ Ｏ１

现 响 声 ．说 明梁 体 混 凝 土 内 裂 缝 在 发
缝 宽度 观 测 仪
２ ．ｋ （ 程 ， 展 ；加 载 到 ４ ３ ０ Ｎ时 主 拉 裂 缝 逐 渐 量 中 由 于 裂 缝 数 量 增 多 ， 部 分 弯 曲 裂
通 过 观 测 裂 缝 的 开 展 以 及 梁 体 变
形 为 终 止 可 以看 出 ．裂 缝 开 展 到 ｌ 梁 型
２ ０（ ０ｔ 最程 ）
１Ｎ Ｋ
加 力装置
测 力装置
千斤 顶
数显 测力传感 器
翼 缘 ，跨 中 主 裂 缝 宽 度 ＞ ．５ 米 ，主 Ｏ３ 毫
拉 应 力 裂 缝 开展 至 翼 缘 ；单 点 加 载 吨位 每提高 １ｋ ０ Ｎ，主 梁 跨 中挠 度 增 加 １ 米 厘 以上 ，局 部混 凝 土 出现 压 溃 细 缝 。