浅谈预应力混凝土简支T梁静载弯曲试验

浅谈预应力混凝土简支T梁静载弯曲试验

陈学诚

中铁十二局集团第三工程有限公司山西太原030000

摘要：静载弯曲试验是预制梁的最终出场检验，通过在重庆江北制梁场的的工程实践，本文针对铁路T梁的静载试验进行了实验方案设计，并对32米简支T梁的加载数据和现场的试验进行了分析

关键词：预应力简支T梁；静载试验；挠度

1.工程简介

中铁十二局渝涪铁路二线工程江北制梁场设在渝涪铁路二线工程正线DK39+983～DK40+346线路左侧处，承担了全线共537孔T梁的预制任务。设计采用时速160公里客货共线铁路预制后张法简支T梁通桥（2005）2101-Ⅰ、Ⅱ。按照《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》TB/T2092-2003的要求，正常生产条件下，同类别、同跨度T(箱)形梁60件计一批，每批抽检1件进行静载弯曲试验。为了保证静载试验数据的真实性，静载试验中设备的选定和一些准备工作就显得比较重要。

2.实验目的

通过混凝土梁静载弯曲抗裂试验检验静载弯曲抗裂系数和在静活载作用下梁体竖向挠度值。

3.静载试验方案

3.1试验用仪器、加载设备

静载试验用的加载设备主要包括具有足够的刚度和稳定性，能保证试验梁跨度、支承方式、加载状态符合试验加载计算图式要求的静载试验台座、反力架、千斤顶、油泵、标准油压表等加力设备，实验仪器包括白分表，刻度放大镜，标定钢卷尺，索佳全站仪。其基本的工作原理是将千斤顶产生的力作用在混凝土梁和反力架横梁上，通过竖向横梁作用到支座上实现一个自平衡。其优点是设备拆装简便主要的构配件易于运输，可同时满足32米、24米跨度T梁的实验要求。

3.2实验前的准备工作

1)油表、千斤顶和油泵的配套标定。千斤顶与压力表配套标定时，应采用千斤顶顶压试验机或压力传感器的标定方式，其活塞的外露量应约等于试验最大荷载时的外露量;各级荷载下应以压力表的表盘整读数对应压力机的表盘读数。每个顶按照加载级别标定三次，加载按照2Mpa为一个级别进行加载，配套标定数据应进行线性回归，线性回归相关系数应不小于0.999，根据感应器记录的荷载值和压力表记录的油表读数计算回归方程y=Ax+B(x表示加载力（荷载，KN）y表示油压表读数（Mpa）。并根据加载等级计算各级荷载下的表示值。

2）按照施工设计要求安装支座，将实验梁吊至试验台座，并对两个支座进行规定量测，要求梁两端支座的相对高差应不大于10mm，同一支座两侧或同一端两支座高差应不大于2mm，然后安装反力架，制作安装后的实测梁跨应符合标准要求。

3）在梁的顶部标出腹板中心线作为加载的中心线，并标出各加力点，加力点的位置用十字线表示并在家里点的位置铺上砂垫层，在砂垫层上放置钢板，钢板应用水平尺找平，然后将千斤顶吊放至加力点（千斤顶的中心与家里点的中心要重合）在千斤顶与反力架横梁之间垫放有足够硬度的钢板（本项目采用垫放适合千斤顶活塞直径的锚具来代替钢板）。

4）核定实验所用的仪器、仪表的型号和规格，检查梁体两侧跨中8m范围内下缘和梁底面的原始裂纹并用蓝色铅笔详细标出

5）安装油表和油管，通过运转检查设备状态是否良好。

6）在实验梁的两侧跨中及支座中心线的位置安装百分表（本项目采用索佳全站仪与反射片之间的红外线反射来反应位移，最终计算挠度变化）。

4.加载方法

4.1试验梁的加载循环。

试验梁的加载分两个循环进行，以加载系数K表示加载等级，加载系数K是加载试验中梁体跨中承受的弯矩与设计弯矩之比。试验准备工作结束后梁体承受的荷载状态为初始状态；基数级下梁体跨中承受的弯矩指梁体质量与二期恒载质量对跨中弯矩之和。

4.2预应力梁各循环的加载等级

第一加载循环初始状态→基数级→0.60→0.80→静活载级→1.00→静活载级→0.60→基数级→初始状态

第二加载循环初始状态→基数级→0.60→0.80→静活载级→1.00→1.05→1.10→1.15→1.20→1.10→静活载级→0.60→基数级→初始状态

4.3加载注意事项

各千斤顶宜同步、同速达到同一荷载值；加载速度不宜超过3KN/S。

每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。如出现裂缝或（和）初始裂缝的延伸，应用红铅笔标注，并注明荷载等级，量测裂缝宽度。每级加载后均应测量梁体跨中、各支座中心截面两侧竖向位移变化和台座沉降变化，以同一截面的两侧平均值分别作为相应截面的竖向位移量或支点沉降量。跨中截面的竖向位移量减去支座沉降影响量即为该级别荷载下的实测挠度值。对每级加载下的实测挠度值，应仔细复核，发现异常立即查明原因。

5.评定标准

5.1实测静活载挠度值(f实测)为静活载级下实测挠度值减去基数级下实测挠度值。实测静活载挠度值合格评定标准:f实测<1.05(设计/Ψ)。等效荷载加载挠度修正系数Ψ可以在TB/T2092-2003的附录查找。在K=1.20加载等级下持荷20min,梁体下缘底面是否发现受力裂缝或下缘侧面(包括倒角、圆弧过渡段)的受力裂缝是否延伸至梁底边，来评定全预应力梁抗裂是否合格。

6.实例说明

6.1资料

参考文献:

[1]《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》TB/T2092-2003.北京：中国铁道出版社，2004.

[2]预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件TB/T3043-2005.北京：中国铁道出版社，2004.

[3]论桥梁静载试验.孙金更.北京：铁道部产品质量监督检验中心，2004