梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测技术34065.docx

《梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测技术34065.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测技术34065.docx（94页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、摘要预应力钢束是对预应力混凝土桥梁构架当中十分重要的部件，其性能的好坏直接决定整体的使用情况，预应力损失很大程度上会对桥梁的形状、结构以及使用年限产生很大的影响。因此，对于钢束有效预应力检测、评估以及相关的计算，对预应力混凝土桥梁具有十分重大的意思价值。本文针对这种情况进行了系统性的探讨。国家为推动西部经济落后地区的交通建设和发展,国家主导开展大中跨径混凝土桥梁应力技术研究项目,并取得了巨大的科研成果,本文正是与其研究成果进行比较,借助相关专家研究出的预应力钢束沿程分布规律的探究成果，进行了详细的探究。在实桥预留测点处，通过横张位移增量法检测方法对钢束的有效预张力进行相应的检测，通过一定的规律

2、计算出实际数据。对桥梁的结构数据建立科学化的模型，同时，遵循一定的规律计算出相应的数据。并且通过钢束有效预应力实际测试结果和计划值做详细的对比，以此来判别当前阶段与影流损失的情况。同时，根据规状态下主梁上下缘混凝土应力实际布局状况，按照相应的标准进实际的操作，同时对已经通过抽检的钢束预应力进行测量出实际值。桥梁在实际使用用阶段，会因因为各种各样样复杂的原因因而产生相应应的影响，特特别是预应力力损失造成的的影响。因此此，为了更好好的保障桥梁梁的安全性问问题，本文通通过利用MIIDAS空间间模型，同时时，考虑到更更多可能的发发生的状况，对对桥梁的安全全性做出了相相应的检验分分析，从理论论情况来看，

3、该该座大桥在投投入使用300年后很大程程度上会出现现开裂的现状状，因此，强强烈建议在地地板出预留管管道处添加相相应的预应力力钢束或者是是增添体外预预应力束以此此来增强大桥桥的强度。关键词:预应力力损失，有效效预应力预测测，结构安全全性分析。IAbstracctPrestreessed steell beamm is vvery iimporttant ffor thhe preestresssed cconcreete brridge struccture of thhe commponennts, iits peerformmance deciddes thhe oveerall usage

4、e, thee presstresss losss willl larggely aaffectt the shapee, strructurre andd servvice llife oof thee big bridgge. Thherefoore, iit is of grreat vvalue to thhe preestresssed cconcreete brridge for tthe deetectiion, eevaluaation and ccalcullationn of tthe efffectiive prrestreess off steeel beaams. T

5、This ppaper makess a syystemaatic sstudy on thhis kiind off situuationn.This arrticlee on tthe baasis oof wesstern transsport projeects mediuum andd largge spaan preestresssed cconcreete brridge detecction technnologyy reseearch as aa refeerencee, witth thee helpp of eexpertts of the pprestrressedd

6、steeel beaam aloong thhe disstribuution of reesearcch ressults, carrried oout a detaiiled iinquirry. Thhe efffectivve pree tenssion oof thee steeel beaam is measuured bby thee methhod off the displlacemeent inncremeent meethod, and the aactuall dataa is ccalcullated by thhe metthod oof thee dispplac

7、emment iincremment mmethodd. To estabblish a sciientiffic moodel oof thee struucturaal datta of the bbridgee, at the ssame ttime, to foollow certaain ruules tto callculatte thee corrresponnding data. By ccomparring tthe acctual test resullts annd thee plannned vvalue of thhe efffectivve preestresss

8、of the ssteel beam, the resullts off the curreent sttage aand thhe losss of the sshadoww floww can be juudged. At tthe saame tiime, aaccordding tto thee rulees of the mmain bbeam oon thee botttom eddge off the concrrete sstresss disttributtion ccondittions, accoordingg to tthe coorresppondinng staan

9、dardd intoo the actuaal opeeratioon, att the same time on thhe steeel beeam haas beeen meaasuredd by tthe teest off the actuaal vallue.Bridge in thhe acttual uuse off the stagee, beccause of a varieety off compplex ccausess and the ccorresspondiing immpact, espeeciallly thee impaact caaused by thhe

10、losss of presttress. Therreforee, in orderr to bbetterr prottect tthe saafety of thhe briidge, throuugh thhe usee of MMIDAS spacee modeel, att the same time, takiing innto acccountt the more likelly occcurrennce siituatiion, tthe saafety of thhe briidge hhas maade thhe corrrespoondingg anallysis tes

11、t, fromm the theorreticaal perrspecttive, the uuse off briddge crrack sstatuss willl appeear affter 330 yeaars laargelyy in iinput thereefore stronngly rrecommmendedd in tthe flloor oof thee pipeeline at thhe resservattion aand addd thee corrresponnding presttresseed steeel beeam orr addiing exxtern

12、aal preestresssed ttendonns in orderr to eenhancce thee streength of thhe briidge.Key worrds: PPrestrress lloss; Effecctive presttress foreccast; Analyysis oof strructurral saafetyII目录摘要1Abstracct21绪论11.1研究背景景11.2预应力混混凝土桥梁病病害及成因21.2.1预应应力混凝土桥桥梁病害现象象21.2.2病害害成因31.3国内外有有效预应力检检测研究现状状41.3.1国外外研究现状51.3.2

13、国内内研究现状 可加内容51.4本文研究究的目的和主主要内容91.4.1研究究目的91.4.2主要要内容101.5研究内容容、技术路线线和创新点111.5.1研究究内容111.5.2技术术路线的创新新点121.6本文采用用的技术路线线122有效预应力评评价方法142.1基本假定定142.2钢束的测测试分类142.3钢束沿程程分布模拟152.3.1平缓缓束152.4复杂钢束束有效预应力力的模拟192.4.1预应应力损失及有有效预应力计计算192.4.2有效效预应力的模模拟242.5同一截面面不同钢束间间有效预应力力预测272.5.1基本本假定272.5.2锚固固损失l2简化计算算282.5.3同

14、一一截面内各对对称钢束间有有效预应力的的关系原理293预应力结构工工程施工313.1预应力结结构工程特点点313.1.1我国国预应力混凝凝土的现状313.2预应力结结构工程施工工中预应力损损失及其控制制323.2.1预应应力损失323.3预应力钢钢绞线断丝或或滑丝363.4预应力不不均匀363.4.1减少少预应力损失失的措施373.5本章小节节394预应力精细化化施工技术404.1锚具及其其安装就位质质量控制404.1.1锚具具质量控制404.1.2锚具具安装就位质质量控制414.2锚具施工工中引起的预预应力缺陷414.2.1孔道道中心线与锚锚头垫板面不不垂直或垫板板中心偏离孔孔道轴线414.

15、2.2锚具具夹片滑丝412.2.3锚具具碎裂424.3钢束的梳梳编穿束工艺艺424.3.1钢绞绞线发生缠绕绕的原因424.3.2钢束束梳编穿束工工艺434.4预应力张张拉施工474.4.1张拉拉前的准备工工作474.4.2 张张拉施工工艺艺484.4.3张拉拉设备485锚下有效预应应力检测505.1锚下有效效预应力检测测505.2锚下有效效预应力检测测技术最常用用的方法505.3锚下有效效预应力检测测技术的频率率525.4锚下预应应力检测过程程中所出现的的问题535.4.1锚下下有效预应力力值小于控制制张拉预应力力值的原因535.4.2有效效预应力值大大于控制张拉拉预应力值的的原因535.5小

16、结5546结论与展望566.1结论5566.2展望556参考文献588861绪论1.1研究背景景根据预应力混凝凝土桥梁的相相关信息记载载，德国是其其出现最早的的地区，随后后随着其不断断的发展，开开始不断扩散散到其他地区区，主要有美美国、日本以以及欧洲等。早早在19世纪纪50年代之之前，因为各各方面的限制制，主要包括括施工技术和和材料，所以以应用相对广广泛的是中小小跨径的简支支梁和拱桥。从从19世纪550年代开始始，建筑材料料和施工技术术等方面发展展迅速，在桥桥梁的建设过过程中，预应应力混凝土桥桥梁已经有了了一定的应用用，并且通过过了日常生产产实践的检验验，其使用开开始逐步扩散散至世界各个个地区

17、。上个世纪中期，我我国在桥梁建建设方面的研研究方向有所所改变，对小小跨径预应力力混凝土桥梁梁中进行了相相关试验，并并成功实现国国内首个预应应力混凝土简简支梁桥的构构建，其跨径径长达20米米。自此以后后，在公路桥桥梁的建设过过程中，该项项技术有了广广泛的应用，与与之相关的装装配标准图也也通过出版的的方式展现出出来。到上个个世纪60年年代，国内首首座Z型刚构构桥成功建成成，这是我国国第一次使用用悬臂施工的的方式进行的的桥梁建设过过程。20世世纪70年代代，一座形状状特殊的简支支梁桥成功建建成，呈现出出鱼腹的形状状，坐落于河河南，该桥梁梁的跨径长达达52米。随随后在19776年，一座座具有一定长长度

18、的桥梁建建设成功，即即便是现在，国国内也还没有有比之更长的的桥梁建筑出出现，这座桥桥长达3kmm，建立于洛洛阳。紧接着着，预应力梁梁桥在国内有有了进一步的的发展，已经经开始出现连连续梁桥的工工程建设。从从上个世纪880年代开始始，国内在进进行桥梁建设设的过程中,在建设桥梁梁悬臂方面的的技术已经非非常成熟,在在连续桥梁的的施工过程中中,普遍使用用预应力技术术。一直到900年代前期，随随着相关设备备和工艺的不不断进步和完完善，实现大大跨径的预应应力混凝土桥桥梁的建设是是其中的一个个必然趋势，在在这之后，国国内桥梁开始始向大跨径的的方向发展，同同时在结构方方面也更倾向向于连续刚构构的桥梁。在在199

19、7年年的时候，我我国成功建成成虎门辅航道道桥，这座桥桥同时具备大大跨径和连续续刚构的特点点，在当时那那个年代，是是同类型梁桥桥中，其跨径径长度创世界界之最。国正正处于改革开开放进行时，各各个方面的发发展都取得了了一定的进步步，基于这样样的现状，各各种交通设施施需要进一步步发展才能满满足人们新的的需求，包括括公路桥梁以以及城市桥梁梁等。人们对对交通设施的的要求在不断断的提高，而而国内交通设设施的现状表表现出一定的的落后性，两两者之间存在在巨大落差和和矛盾，为了了解决这一问问题，我国经经历了数十年年的时间，加加大力度发展展桥梁建设，并并在这方面取取得了比较一一定成绩。经经过多年的努努力，在全国国范

20、围内实现现多个桥梁的的成功建设，在在这些桥梁中中，更多的还还是中跨径和和小跨径的桥桥梁。1.2预应力混混凝土桥梁病病害及成因1.2.1预应应力混凝土桥桥梁病害现象象当前，我国交通通事业进入了了蓬勃发展的的时期，一方方面有许许多多多的交通设设施成功建设设，另一方面面，对于部分分已有的桥梁梁，基于各种种环境因素的的不利影响，其其预应力结构构也会受到各各种损害。对对于正在使用用的各种预应应力桥梁，它它们受到的损损害主要表现现在梁体出现现裂缝、外漏漏的钢线被腐腐蚀生锈、梁梁体裂缝情况况加重以及跨跨中挠度加大大等情况(图图1.2.11)，桥梁各各方面的功能能性都会受到到一定的影响响。跨中挠度度和梁底板之

21、之间存在相互互影响的关系系，前者挠度度的加大将会会对后者的开开裂成都造成成不利影响，两两者之间的影影响是相互的的，与此同时时还会伴随着着其他各种情情况的发生，包包括钢筋锈蚀蚀、持久度以以及强度受损损等等，这一一系列的问题题都使得桥梁梁的正常运营营存在各种隐隐患，其使用用周期以及正正常运营过程程都会受到不不利影响。下下面简单介绍绍国内几座著著名桥梁使用用过程中面临临的各种情况况。 图1.2.1桥桥梁病害 阳黄河公路大桥桥，于19776年建成，跨跨径长达500米，整个桥桥长达3千米米。经过多年年的使用之后后，桥体不可可避免的受到到一些损害，首首先有裂缝出出现在其局部部，并且存在在坑槽的情况况；在桥

22、梁的的重要部位主主梁中，发挥挥保护作用的的的钢筋受各各方因素的影影响，受损严严重，导致出出现脱落现象象，在有些地地方情况更甚甚，钢筋直接接暴露在外面面。除此之外外，这种类型型的钢筋受腐腐蚀严重，桥桥梁表面出现现各种缝隙，出出现下挠状况况。 门大桥通航辅助助桥，在其刚刚刚建设成功功的时期，其其跨径的长度度存在明显优优势，曾创世世界之最。有有相关人员对对其实际数据据进行多年的的观测，结果果显示，其墩墩顶角并没有有出现明显的的位移，其承承台在竖直方方向上位置的的变化也相对对较小，但是是由于混凝土土收缩徐变等等原因，导致致其跨中挠度度向不断增大大的方向发展展。根据相关关检测数据显显示，对比其其刚刚建成

23、时时的状态，这这座桥跨中下下挠的程度比比较明显，左左幅桥和右幅幅桥的累计下下挠分别为222.2cmm和20.77cm。1994年，金金山大桥于广广东佛山建成成，是一座预预应力混凝土土连续刚构桥桥梁。经过77年的运营之之后，其主跨跨中表现出下下挠现象，累累计下挠达222cm，另另外有较多的的斜向裂缝出出现在其主跨跨箱梁腹板。团山河大桥于于2000年年建成，是一一座斜交空心心板桥。经过过7年的运营营之后，其空空心板部位的的钢筋裸露现现象严重，同同时伴随着明明显的麻面现现象；另外，不不止50%的的梁体都存在在明显的纵向向裂缝情况；有横向裂缝缝出现在大量量的梁体中，具具体表现在跨跨中附近的地地板上，其

24、中中情况最严重重的莫过于第第四孔左幅，横横线裂缝的现现象出现在该该部位的所有有空心板中，对对于其中的边边梁，裂缝几几乎连接腹板板和顶板，其其宽度最宽达达到0.5mmm。山河大桥是一一座规模较大大的桥梁建筑筑，整个桥体体跨越山河，坐坐落于1022国道山海关关段。在经历历了多年的运运营之后，其其梁体下挠现现象明显，累累计量达500mm，有大大量的宽度大大约为0.22mm的裂缝缝出现在其腹腹板部位，其其中宽度最大大的达到0.42mm，另外其保护层以及钢筋等结构都受到极大的损伤，当车辆在桥面行驶的时候，会面临巨大的危险状况。一方面，工程施施工人员没有有充分认清预预应力的作用用，另一方面面，在降低预预应

25、力筋不利利影响方面的的准备不足，再加上其使用过程缺少规范性以及后期养护不足等，导致预应力混凝土桥梁出现各种工程事故，严重的还可能出现桥梁垮塌的情况，最终使得各个方面的利益都受到严重损害。1.2.2病害害成因我们都知道，在在各种环境以以及材料的作作用下，混凝凝土的结构性性能都会受到到一定影响，轻轻则受到损伤伤，重则被损损坏，这是在在应用过程中中的必然趋势势。从这种类类型的桥梁角角度分析，该该问题主要体体现在混凝土土在结构方面面表现出的不不同以及混凝凝土各方面功功能性的退化化等的出现及及这些情况的的进一步加剧剧等。混凝土结构的变变化呈现出非非线性的状态态，该过程相相当复杂，在在对之进行计计算的时候

26、并并不能得到精精确的结果。根根据英国混凝凝土协会的数数据资料分析析可知，有各各种因素都会会对其收缩和和徐变状况产产生影响，混混凝土本省就就是一个影响响因素，自身身的变动幅度度会超过百分分之十五。从从大量的连续续桥梁来讲，如果其下挠程度过于明显，则表示在估算混凝土的结构属性及其对桥梁使用寿命的影响程度时还不够全面。当预应力钢筋受到损伤的时候，特别是其有效预应力受到不利影响，通常情况下会对桥梁的使用寿命造成一定影响，如果情况比较严重，桥梁的正常使用过程将会存在各种安全隐患。根据以上所述不不难发现，桥桥梁主跨的下下挠程度严重重，产生的裂裂缝过大，都都会严重危及及桥梁的使用用年限，这种种状况是非常常普

27、遍的，预预应力的降低低是导致出现现这类不利影影响的关键因因素。所以为为了保障桥梁梁结构的安全全性并实现其其使用寿命的的长期性，有有必要对预应应力混凝土新新建桥梁展开开深入研究。由由于受到材料料、施工以及及外界环境等等因素的作用用，处于在役役阶段的桥梁梁存在预应力力损失的现象象。因此在进进行设计的时时候，应该将将对应的应力力损失减去，经经过这样的处处理之后得到到的预应力才才是钢筋预应应力值。对于于正处于在建建和在役阶段段的桥梁，其其施工过程通通常采取的是是后张法。因此，在广广泛应用过程程中，要从如如下五个方面面进行深入细细致的分析：当桥梁所处的阶阶段为在役及及在建的时候候，并不能准准确获知其结结

28、构实际的有有效预应力。就就现阶段而言言，在设计和和施工过程中中使用的有效效预应力是通通过计算获得得，通常情况况下，都是充充分利用各种种设计规范标标准，结合相相关的公式原原理，进而展展开对应的预预应力损失估估算；进行具具体的施工时时，其控制过过程主要依赖赖于钢束拉值值。很显然，在在整个建设期期间，各种不不确定因素是是必然存在的的，包括在施施工和控制等等方面存在的的误差；当桥桥梁处于运营营期间，在各各方面原因的的影响下，与与计算值相比比，预应力钢钢束张力的具具体数值将会会有所不同，这这对桥梁的功功能性及其使使用寿命造成成一定影响，甚甚至将会让桥桥梁的使用过过程的安全性性失去有效保保障，极易导导致交

29、通事故故。1.3国内外学学者对有效预预应力检测的的研究上文中对不同类类型的桥梁问问题进行了深深入分析，由由此可知，在在使用并发挥挥预应力混凝凝结构功能的的时候，创建建内部力度构构造，基本上上是依赖于预预张拉预应力力筋，预应力力钢筋是其重重要的受力结结构，各方面面都于预应力力密切相关，因因此在对桥梁梁的工作性能能进行评价的的时候，最重重要的就是对对其有效预应应力进行详细细的了解。因因此，有必要要采取相关措措施检测桥梁梁钢束的有效效预应力，密密切关注桥梁梁预应力筋的的具体情况，以以便能够及时时发现并问题题并找出其具具体原因，进进而使得改进进过程具有较较强目的性，从从而减少甚至至是避免各种种安全事故

30、的的发生。1.3.1国外外研究现状早在1978年年的时候，TTse就从理理论的角度提提出这样的观观点，由于在在轴向上，梁梁体的压力减减小，均质梁梁的振动频率率会因为这个个力的作用发发生变化。11982年到到1988年年期间，有多多位学者展开开试验对桥梁梁多个结构的的单元刚度进进行测定。11990年的的时候，Buuckle两两座桥梁之间间是否存在了了裂缝进行测测定，他展开开的一系列试试验主要依托托于梁体振动动的特性。11994年，有有学者通过定定量的方式对对梁体刚度受受到永存预应应力的影响，他他们使用的原原理为桥梁的的振动频率；他们通过建建立室内模型型进行试验，得得到的结论为为：从理论上上来说，

31、对于于质地均匀的的构件，理想想的状态应该该是，当预应力减减弱的时候，梁梁体刚度也会会下降，在这这种情况下，振振动频率会慢慢慢上升。现现实当中，在在横向压力的的影响下，构构建的强度会会相应的提高高。受到预应应力逐渐变大大的影响，桥桥梁振动频率率将会逐渐增增大，在实验验数据的基础础上，对之进进行进一步的的推导，求取取有效刚度(EI)的值值，可以通过过以下表达式式来表示二者者之间的关系系：(EI)e=(1+1.75Nfe)EIg (1.3.1)在上面公式里面面，轴向力用用N表示，它它是正值；混混凝土的受压压度用 fe表示；土梁的刚度度用Elg表示。通过过对上面公式式进行分析可可知，N和Elg两者存在

32、线线性数量的关关联性，这种线性分分析活动只能能用于研究矩矩形截面的线线性布束模型型，并不适用用于别的类型型的布束和截截面分析。LLades等等人深入研究究了混凝土桥桥梁，所获得得的研究成果果在Kircchhofff动力模型的的分析活动中中，得到了极极大的推广。使使用相应的公公式来求解：n2n44mL4Ec-NAcIc+(Ey+NAy)Iy (11.3.2)式中Ey ,Ay,Iy分别表示预应力束的弹性模量、截面矩和惯性矩；Ec、Ac、Ic分别表示混混凝土弹性模量、截面矩和惯性矩；单位长度是用用m表示的。因此此，基本上可可以忽略梁受受到的来自钢钢束预应力的的振频影响。德德国学者Joorge FF.

33、Ungeer在20006年的时候候进行了一个个试验，研究究的内容主要要是从开裂状状态一直发展展至被破坏的的状态，预应应力混凝土梁梁表现出的动动力特性参数数。其测量的的数据显示，试试验过程中使使用到的方法法本身存在不不足，另外，当当梁体的破坏坏形态处于早早起阶段时，识识别梁体受到到损伤过程存存在一定难度度，而当其受受到的损伤状状态趋于极限限的时候，可可以对之进行行高度明确。1.3.2国内内研究现状运用各种途径收收集到许多该该领域的专业业质量，并进行深入研研究，之后我我们发现，在在对有效预应应力进行检测测的时候，由由于相关的技技术本身存在在的不足，再再加上其计算算过程存在各各种不确定因因素，以至于

34、于国内这方面面的发展进程程不够理想。整整体而言，在在有效预应力力的检测评估估方面，我们们要走的路还还很长。就这这方面的研究究，长安大学学相对来说更更加深入，下下面对其研究究成果进行总总结：1、静测法静测法原理:将将一个横向的的荷载加载于于预应力钢绞绞线上，让其其位置在横向向上始终保持持固定位置。受此环境的影响，基本上可以认定的是，此方向上的荷载和张力大小是成正比的。然后进行相关的试验并得到具体的数据，就能够得到在某个特定的位移下两者之间的比例系数，所以在横向位移固定的时候，将一个横向荷载加载于预应力钢绞线中，就能够根据求得的关系式获得对应的有效预应力。为了尽可能的减低系统中存在的误差，在求取钢

35、束预张力的时候，首先应该分别求取横向位移以及对应的横向荷载各自的差值，并利用它们之间关系进行计算。所得公式如下:F=lT4 (1.3.33)要求出预张力FF，我们可以以通过一些具具体的实验测测出以及对应应的T，通过相相应公式进行行计算。其中中无论是还是T，他们都都是出自长按按大学的索力力张力测试仪仪器进行测试试得来的，最最为宝贵的一一点就是这个个仪器是我国国自主研发并并得到完整的的验证。2、动测法动测法是一种直直观直接的测测量之法，它它完全不同于于静测法。这这种方法主要要是通过在特特殊情况下的的环境振动拉索，对这一过程程的数据进行行记录，要用用到最新式的的传感设备，从从而对拉索的的动频有清晰晰

36、的识别。但但是，因为它它和其对应的的频率之间有有着一种极为为微妙的关系系，因此，在这种情况况下，要收集集到拉索力，可可以对其振动动频率进行检检测来获取。在在对斜拉桥的的索力进行检检测的时候，此此法应用程度度最高。想要测试桥梁内内部钢束的有有效预应力的的话，必须要利用用动测之法来来测试，其基基础性的工作作方法就是：首先，是选选取一段桥梁梁，将其打破破；其次，从从里面制出一一段钢束，并并使用相应的的专用设备对对这段钢束进进行拉长，并并完成简支处处理；最后，对对它的频率进进行测量，从从而能确定钢钢束的真正预预应力。3、应力释放法法对钢结构的残余余应力进行检检测，经常使使用的方法就就是通过释放放应力来

37、实现现，从本质上上来讲，就是是深入的对起起始约束应力力实现深层次次的检测构件件，之后是运运用适用的物物理切割方法法来对受制的的应力进行持持续性的释放放，当构件被被切割之后，对对于应力变动动情况的测试试要运用相关关的专业设备备，从而依照照相关的材料料得出结论。这种方法之下求到的结果就是对应力情况比较准确的反应，之后再计算截面预应力的时候，必须使用截面的相关原理来进行。4、刚度法受到预应力影响响的混凝土，内内部支架受到到的振动，通通常情况下，使使用的方程式式如下：EIY(4)+my+Ny=0 （1.3.4）通过使用简支梁的相关关条件，可以以明确频率和和张拉力的关系，如如下：n2=(nL)4ELm-

38、(nL)2Nm (11.3.5)将EI, m设定为固定数数值，等截面筒的支梁使用Kirchhoff动力模型：Eb-NApIp+(Ec-NAC)IC01*dx3+m01*dx3 (1.3.6)x3,t=n=1exp(int)nsin(nx3L) (1.3.7)得：n2=1m(nL)4Ep-NAPIP+(EC+NAc)IC (1.3.8)式中:Ap,Ep,Ip，依次代代表截面面积，弹性模量和惯性矩； Ac,Ec,Ic依次代表预应力钢束的截面面积，弹性模量和惯性矩；N表示的是张拉力。通过上文的分析析可知，当DD越来越大的的时候，简支支梁的振频是是随之减小的的。但从实际际的实验数据据结果可知，它它们是

39、成正比比关系的。之之所以理论分分析结果和实实际的实验结结果不一致的的主要原因是是对于纵向力力的调整，其其刚度也受到到了影响。因因此在求解简支梁振振频的时候，可可以通过对刚刚度的修改来来实现。通过对简支梁的纵向上上准确的锚固力N和基频进行行分析，并进行多次次的实验活动动实现回归分分析，从而计计算简支梁的的有效刚度Rc，它与N的关关心方程式为为：Rc=1+1.9(NAfcn)EI (1.33.9)在上面公式中，Rc表示由预应力混凝土构造的土梁的有效刚度；EI表示钢筋混凝土梁的毛截面刚度；N表示预应力混凝土梁的有效预应力；A表示简支梁的的毛截面面积；fcn表示混凝土立方体抗压强度。因为混凝土简支支梁

40、的振动状状况会受到与与张力的影响响，要对预应应力构件的刚刚度ElRc与轴向力力N的关系有有明确的认识识，要求通过过一定的实验验活动来基于于各自的截面面条件来确立立刚度和轴向向力的联系。5、通过使用开裂弯矩来来检测有效预应力首次开裂弯矩法通常情况下，当当混凝土梁的的截面受到巨巨大压力而出出现弯矩的时时候，会导致致其表面显现现各种缝隙，使使用该方法能能得出如下公公式，进行有效预应力Npl的的计算。Npl=Mcrly0I0-frI1An+epnynIn (1.3.10)在上面公式中，混混凝土梁地面面到截面中心心的距离用 yn表表示,混凝土梁的的截面面积用用An表示,净截面惯性矩用In表示；第一次开裂

41、弯矩用Mcrl表示，混凝土受到压力力具有的拉强度用fr表示； 预应力钢筋合力与混凝土截截面边缘部位位的距离用epn表表示。 二次开裂弯矩法当混凝土受到拉拉力后边缘会会出现缝隙，并并会出现更为为严重的问题题，当压力进进一步增大的的时候，缝隙隙会在混凝土土梁的预留孔孔周边出现，还还有可能在中中轴部位出现现。在这个时时候，混凝土土就不会继续续承受拉应力力，变为零，受受其影响，裂裂缝会关闭起起来。当拉应应力进一步增增加，与预压压拉力力度一一致的时候，梁梁上的裂缝会会再次显现，这这就是二次开裂裂缝，对之之出现二次开裂弯矩。由二次开裂裂弯矩可推导导出二次开裂裂弯矩确定的的有效预压力力Np2oNp2=Mcr

42、ly0I0 I1An+epnynIn (1.33.11) 结论针对于该问题的的研究，梁表表面出现第一一次裂缝，会会出现以下问问题：当出现现裂缝后，荷荷载量的准确确效果，然后后还需要检验验下本身弯曲曲的抗压能林林值，这种实实验也只有在在这种时候才才可能被采用用。所以说这这种首次开裂裂的情况下是是很难进行测测量的，更别别说准确度了了。对于那些些第二次开裂裂的弯矩之法法来说，他们们的问题表现现为：应该在在什么时间段段卸除荷载是是比较合适的的，特别是进进行再次开裂裂的时候，操操作者必须具具备高超技术术和丰富的经经验，只有如如此才能切实实保证荷载的的有效性，因因为这里的每每一个点都可可能会对开裂裂的预应

43、力产产生影响，务务必仔细慎重重。6、选取不同的的监测点来预预测预应力（1)方法理念念将有限元分析法应用于截面矩矩，再通过使使用计算机和和工程设计中中的相关的ccad技术，再再然后是计算算出相应的有有效应力，再再然后便是对对现有的桥梁梁机构性能进进行综合性预预测。（2）解决之策策使用科学的方法法，对混凝土土上待测点的的预应力进行行检测，再通通过使用相关关的分析工具具，能全面处处理预应力结结构中出现的的问题，流程程为： 通过上面五个步步骤来创建相相应的分析模模型，若条件件是与实际情情况相符的，在在这种条件下下，模拟预应应力的时候，对对应的结构的的预应力是有有效的。若是是达不到这一一基本要求，就就需

44、要直接从从第五步计算算，并选取其其他点进行相相应的模拟，预应力I的有限元模型在符合相应的判断实际状况的时候，这个时候对应的预应力构造方式具备一定有效性的。若是上一步的的所有预应力力与实际状况况不相符，就就要重复原来来的结构分析析流程，在此此基础上再进进行第二步和和第五步，经经过多种计算算，最终会出出现具备一定定有效性的预预应力构造。1.4本文研究究的目的和主主要内容1.4.1研究究目的通过上文分析可可知，使用预预应力混凝土土建设的桥梁梁出现了许多多质量问题，这这是由多方面面的原因导致致的，进行有有效的处理并并不简单，这这极大的阻碍碍了此种类型型桥梁价值的的发挥，这已已是当今经济济社会发展中中的

45、较为突出出的问题。通通过本文的研研究，得出的的研究成果对对于该问题的的解决是极为为有效的。(1)充分深入入的了解混凝凝土的各项属属性，这是全全面研究桥梁梁病害并进行行有效加固的的重要前提。本本文中进行了了相关的实验验活动，主要要是对处于自自然状态下的的混凝土的抗抗压性能的变变化量、弹性性模量的变化化状况。所设设计的条件是是处于自然状状态的，加载载徐变试件，通通过这些实验验活动，最主主要的目的是是对当前所用用的各类混凝凝土的性能进进行真实全面面的反应。所以说，要对预预应力构造属属性和桥梁的的质量状况有有全面的了解解和认识，通通过对钢束进进行检测就可可以得出结果果，所得的研研究成果对桥桥梁的日常保

46、保养和运营管管理是极为有有利的。(2)桥梁功能能性的发挥以以及内部构造造，会受到混混凝土材质的的影响，并受受到外界各类类因素的影响响并处于不断断变化过程中中。当桥梁的的使用年限越越来越长的时时候，其性能能的变化会有有大的起伏，管管理活动跟不不上，不能进进行有效控制制，这直接导导致桥梁构造造出现严重问问题。通过研研究混凝土结结构随时间变变化的属性，做做进行的研究究活动取得的的研究成果，极极大的推动了了此问题的有有效处理。(3)对出现质质量问题的桥桥梁的内部构构造进行全面面深入的分析析，不同时间间段表现出来来的性能层次次，这对于桥桥梁病因的全全面分析以及及后期设计加加固来讲，是是非常关键的的。通过

47、对混混凝土材料的的时变属性进进行深入的研研究和检测，这这才能最大限限度的提升桥桥梁病害病因因分析活动的的有效性。(4)对桥梁构构造进行分析析的时候，融融合其建设过过程的管理活活动，有两方方面的作用：其一，能有有效处理在建建设过程中出出现的各类理理论和具体实实际的问题；其二，能对对桥梁随时间间变化的性能能有较为全面面的认识和把把握，能最大大限度的降低低桥梁出现损损害的几率。(5)用于桥梁梁结构分析的的最新方法应应用于桥梁的的加固修缮过过程中，从桥桥梁时变性能能的角度，对对其损伤状况况进行研究，研研究桥梁的各各项属性，并并对相关的线线路进行有效效设计，这有有利于对受损损桥梁进行更更高质量的修修缮加固活动动。1.4.2主要要内容在我国，公里特特别发达，尤尤其是最近五五十年，相继出现了了使用预应力力混凝土修建建的各类桥梁梁。桥梁在使使用过程中，会会长期受到外外部自然因素素以及桥面通通车量因素的的影响，这就就导致桥梁必必然会出现不不同程度的伤伤害，它们对对桥梁钢筋的的预应力造成成很大影响，到底还存在多少就根本无从知晓了。直到现在我国还没有出现科学的方法和相关仪器，对前两进行切实有效的检测