鋼筋混凝土T梁尾波特性的初步試驗(yàn)研究.pdf

1、在役橋梁安全事故的根本技術(shù)原因之一，在于缺乏結(jié)構(gòu)應(yīng)力的非加卸載式測量手段。目前，應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力測量的絕大多數(shù)技術(shù)都基于胡克定律，以應(yīng)變測量來間接測量應(yīng)力，均需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加卸載。實(shí)踐表明，不論是施工中的預(yù)埋，還是既有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力釋放，過程（應(yīng)變）式的應(yīng)力測量技術(shù)在實(shí)際結(jié)構(gòu)的恒載應(yīng)力測量中都存在許多的問題，難以大范圍應(yīng)用。工程應(yīng)用中，受制于過程（應(yīng)變）式技術(shù)在恒載應(yīng)力測量上的固有缺陷，工程師一般只能通過結(jié)構(gòu)分析對結(jié)構(gòu)恒載應(yīng)力進(jìn)行粗略估算

2、。由于結(jié)構(gòu)分析技術(shù)在建模、荷載和邊界條件取值上的各種不確定或不準(zhǔn)確性，這種估算結(jié)果與真實(shí)情況的偏差就可能造成對橋梁結(jié)構(gòu)安全與否的誤判，導(dǎo)致嚴(yán)重的失效事故或低效的維修加固方案。這一情況不僅在我國，而且在包括西方發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的世界各國均普遍存在，這也是長期以來，世界各國均反復(fù)出現(xiàn)在役橋梁結(jié)構(gòu)安全事故的根本技術(shù)原因之一。雖經(jīng)長期研究，這一工程科學(xué)難題至今仍未解決。近十年來，在該領(lǐng)域最領(lǐng)先的法國和德國已取得若干重要進(jìn)展，或?qū)⒃?0年內(nèi)實(shí)現(xiàn)相關(guān)理

3、論和應(yīng)用技術(shù)的重大突破。因此，我國亟需加強(qiáng)該領(lǐng)域的研究，一方面避免在該技術(shù)領(lǐng)域受制于人;另一方面，力爭以科技創(chuàng)新來支撐我國橋梁工程的安全運(yùn)營。
　　本文以國家自然科學(xué)基金《基于尾波干涉的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力場非加卸載式測量研究》為項(xiàng)目支撐，介紹尾波干涉理論，指出尾波對于介質(zhì)變化的極敏感性。對混凝土試塊、簡支梁橋、鋼筋混凝土T梁的溫度、應(yīng)力變化進(jìn)行了尾波干涉實(shí)驗(yàn)，研究尾波干涉技術(shù)對于溫度與應(yīng)力變化對波速的精確評(píng)估。
　?、俑鶕?jù)尾波監(jiān)

4、測混凝土試塊溫度變化實(shí)驗(yàn)和尾波監(jiān)測混凝土簡支梁溫度變化實(shí)驗(yàn)，通過不同時(shí)間窗口來計(jì)算速度變化，在溫差變化小于10℃條件下，速度變化率和溫度改變基本呈線性變化，并且速度變化率約為0.75×10-3/℃，這與Larose量化出混凝土相對速度的變化在10-3的數(shù)量級(jí)的結(jié)論基本接近，證明溫度變化對速度變化影響非常小。同時(shí)在尾波監(jiān)測鋼筋混凝土T梁溫度變化的實(shí)驗(yàn)中，通過使用兩個(gè)不同的時(shí)間窗口分析速度變化率與溫度變化的關(guān)系，得出在變窗口情況下，速度變化

5、率與溫度變化仍成線性關(guān)系。
　?、诟鶕?jù)尾波監(jiān)測混凝土應(yīng)力變化實(shí)驗(yàn)，得出在低應(yīng)力狀態(tài)(＜20MPa)，速度變化率與應(yīng)力變化成線性相關(guān)，線性擬合得到的斜率值相當(dāng)于聲彈性常量，與Simon Christian St(a)hler量化出混凝土相對速度的變化在0.5×10-3/MPa到1.0×10-3/MPa的數(shù)量級(jí)的結(jié)論基本接近。
　　③根據(jù)尾波監(jiān)測混凝土簡支梁橋應(yīng)力變化實(shí)驗(yàn)，得出在低應(yīng)力(＜1.02MPa)狀態(tài)下，速度變化與應(yīng)力變