一种空心板桥铰缝承载力测试试件及制作方法和测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种空心板桥铰缝承载力测试试件及制作方法和测试方法，测试试件包括第一混凝土梁和第二混凝土梁，第一混凝土梁内和第二混凝土梁内均设置有钢筋配筋，第一混凝土梁内的钢筋配筋及箍筋形式和第二混凝土梁内的钢筋配筋及箍筋形式均与被测空心板桥梁相应位置的钢筋配筋及箍筋形式相同，第一混凝土梁和第二混凝土梁之间设有铰缝，第一混凝土梁的上方和第二混凝土梁的上方共同设有一个完整的混凝土铺装层，第一混凝土梁的强度等级和第二混凝土梁的强度等级均与被测空心板梁的强度等级相同。本发明的测试试件制作简单、可操作性强、便于铰缝受力性能实验研究，且体量不大，方便进行静力和疲劳试验，可解决铰缝受力性能快速测定的技术难题。
【专利说明】
-种空心板桥絞缝承载力测试试件及制作方法和测试方法
技术领域
[0001] 本发明设及桥梁领域，尤其设及一种空屯、板桥较缝承载力测试试件及制作方法和 测试方法。
【背景技术】
[0002] 空屯、板桥是一种常用桥型，其构造简单、施工方便，应用非常广泛。较缝将该类桥 梁在横向连成一体是其关键构件，然而工程实践表明，较缝的耐用性差，经常出现渗漏、泛 白和脱落等病害，因而它也是该类桥梁的薄弱构件。目前规范尚未给较缝承载力计算方法， 设计人员将其视为构造缝，认为其承载力足够，运与实际相惇，其关键问题在于如何获得较 缝的承载力值。
[0003] 目前可W采用论文文献《装配式空屯、板桥较缝破坏模式试验研究》记载的足尺寸 模型试验和论文文献《空屯、板梁较缝受力性能节段模型试验研究》记载的足尺寸节段模型 实测较缝承载力，试验工作量大，造价偏高，且难W开展疲劳试验获取疲劳荷载下的承载 力。
[0004] 论文文献《空屯、板混凝±较缝抗剪性能试验研究》记载的代表的节点抗剪试验可 获得较缝抗剪承载力，该方法构件较小试验方便，但实际较缝往往处于弯剪复合应力状态 下，因而该方法所测得的较缝抗剪承载力不代表较缝的实际承载力。比如论文文献《空屯、板 混凝±较缝抗剪性能试验研究》与论文文献《装配式空屯、板桥较缝破坏模式试验研究》较缝 尺寸和板的截面高度一致，论文文献《空屯、板混凝±较缝抗剪性能试验研究》节点试验结果 显示较缝开裂荷载为133kN，极限承载力为290kN，而论文文献《装配式空屯、板桥较缝破坏模 式试验研究》足尺才模型试验所得开裂与极限荷载分别为70kN和140kN。运主要是因为实际 较缝承受弯剪复合应力作用，而非单纯受剪。因而，寻求一种既经济又易行可靠的方法测定 较缝承载力是十分有必要的。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种空屯、板桥较缝承载力测试试件，本 发明提供的较缝承载力测试试件受力明确，便于试验观测和成果整理，制作简单。
[0006] 本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种空屯、板桥较缝承载力测试试件的 制作方法，本发明所制作的测试试件体量不大，方便进行静力和疲劳试验，本发明顺利解决 了较缝受力性能快速测定的技术难题。
[0007] 本发明所要解决的第Ξ个技术问题是提供一种空屯、板桥较缝承载力测试试件的 测试方法，对本发明所制作的测试试件进行纯剪切加载试验、纯弯曲加载试验、弯剪复合作 用加载试验，初步得出测试构件测得的较缝承载力与被测实桥较缝承载力的比值的取值范 围。
[0008] 本发明的技术原理:研究表明较缝传力具有明显的局部性，即集中荷载作用于纵 梁时，该纵梁两侧的较缝受力最大，其余较缝受力较小，且较缝受力主要集中于荷载对应的 位置，其余位置均较小。因而，可w取出荷载作用的局部位置的较缝和纵梁，沿被测空屯、板 桥跨纵向取较小的一段来研究较缝的受力性能。较缝主要受剪力和弯矩作用，其中弯矩效 应与纵梁的抗扭刚度相关，故可采用普通矩形梁代替原纵梁的截面形式，使其抗弯刚度与 原纵梁截面抗扭刚度一致，运就相当于在普通梁跨中设置一个较缝连接，较缝的受力状态 与桥梁中受力状态一致。该方法体量适中，可方便地进行疲劳试验，且可通过改变较缝两侧 梁的截面模拟较缝两侧纵梁刚度不等的情况。
[0009] 为解决上述第一个技术问题，本发明提供一种空屯、板桥较缝承载力测试试件，其 中测试试件包括模拟被测空屯、板桥空屯、板梁的第一混凝±梁和模拟被测空屯、板桥空屯、板 梁的第二混凝±梁，第一混凝±梁和第二混凝±梁之间设有较缝，所述第一混凝±梁的上 方和第二混凝±梁的上方共同设有一个完整的混凝±铺装层，第一混凝±梁内和第二混凝 ±梁内均设置有钢筋配筋，第一混凝±梁内与较缝连接处的钢筋的配置种类、数量及形式 和第二混凝±梁内与较缝连接处的钢筋的配置种类、数量及形式分别与被测空屯、板桥较缝 两侧的空屯、板梁相应位置处钢筋的配置种类、数量及形式相同，第一混凝±梁的强度等级 和第二混凝±梁的强度等级分别与被测空屯、板桥较缝两侧的空屯、板梁的强度等级相同。
[0010] 所述被测空屯、板桥的空屯、板梁内横向设置的水平钢筋配筋纵向的间距为d，第一 混凝±梁的长度为h，第一混凝±梁的宽度为bl，第一混凝±梁的高度为hi,第二混凝±梁 的长度为12,第一混凝±梁的宽度为b2,第二混凝±梁的高度为h2,所述较缝的高度为hsk，较 缝的上开口的宽度为bsk，第一混凝±梁上方所设置的混凝±铺装层的厚度为心1，第二混凝 ±梁上方所设置的混凝±铺装层的厚度为所述较缝的高度为hsk，较缝的上开口宽度为 bsk，被测空屯、板桥较缝两侧的空屯、板梁的宽度为分别为化和化，被测空屯、板桥的较缝的高 度为hs，被测空屯、板桥的较缝的上开口宽度为bs。
[001。 其中1 i=Di+20厘米，QUOTE知玄注兴扭争撤厘米知玄:注兴扭争撤厘米，η取大于1 的整数；?2=02+20厘米，QUOTE 1?苗漆叛区去i按厘米1?苗漆叛区去id厘米，η取大于1的整 数，bi=b2，hsk=hs，bsk=bs。
[0012] 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其它实际的意义。
[0013] 所述第一混凝±梁内设置有横向的预应力筋管道，所述第二混凝±梁内设置有横 向的预应力筋管道。
[0014] 为解决上述第二个技术问题，本发明提供了一种空屯、板桥较缝承载力测试试件的 制作方法，包括W下步骤： 第一步:根据荷载横向分布原理计算被测空屯、板桥较缝两侧紧邻的两个空屯、板梁的荷 载设计值，取其计算所得的最大值作为测试试件的荷载设计值，根据《混凝±结构设计规 范》确定测试试件的配筋及髓筋方式，需要注意的是测试试件的髓筋设计时应伸入其上的 混凝±铺装层一部分长度，与被测空屯、板桥中空屯、板梁内钢筋深入混凝±铺装层相匹配， 根据被测空屯、板桥较缝两侧空屯、板梁的配筋确定第一混凝±梁与较缝接触处构造钢筋的 形式及第二混凝±梁与较缝接触处构造钢筋的形式，并制作相应的钢筋，根据被测空屯、板 桥较缝和铺装配筋，确定二者的配筋。
[0015] 第二步:加工钢筋后分别绑扎第一混凝±梁的钢筋笼和第二混凝±梁的钢筋笼。
[0016] 第Ξ步:组装模板，分别按照设计要求诱注第一混凝±梁和第二混凝±梁，并养护 至设计强度。
[0017] 第四步:制作并安装较缝钢筋。
[0018] 第五步:制作混凝±铺装层的铺装钢筋并分别安装在第一混凝±梁的上表面和第 二混凝±梁的上表面。
[0019] 第六步:组装模板，按照设计要求诱注较缝及完整的混凝±铺装层，并养护至规定 设计强度。
[0020] 如果被测较缝位置存在横向预应力，则在第一混凝±梁的钢筋笼、第二混凝±梁 的钢筋笼和较缝钢筋笼的制作过程中预留预应力筋管道。
[0021 ]如果被测较缝位置存在横向预应力，则测试试件养护至规定设计强度后，往预应 力筋管道内穿预应力束，并将预应力束张拉至设计值。
[0022] 为解决上述第Ξ个技术问题，本发明提供一种空屯、板桥较缝承载力测试试件的测 试方法，其特征在于，包括W下步骤： 第一步:制作两块钢板及多根螺杆，其中钢板的宽度b3=bi+10厘米(bi=b2)，钢板的长度 为1米~2米，钢板的厚度不小于10毫米，钢板上开设有多个螺栓孔，螺栓孔的直径、螺栓孔 距离边缘的距离均由《钢结构设计规范》确定，其中螺杆直径为14毫米~18毫米，螺栓孔间 距20厘米~50厘米。
[0023] 第二步：固定测试试件，为防止吊运测试试件过程中，对较缝造成损伤，W测试试 件较缝为中屯、，在测试试件的底面和顶面均放置钢板，然后用螺杆分别穿过螺栓孔连接，夹 紧固定。
[0024] 第Ξ步:采用起重设备吊运测试试件至试验位置。
[0025] 第四步:根据不同的测试目的，分别对测试试件进行纯剪切加载试验、纯弯曲加载 试验、弯剪复合作用加载试验。
[0026] 第五步:实桥承载能力计算，测试构件测得的较缝承载力与被测实桥较缝承载力 的比值为α，α与bi和b2有关，bi=b2 QUOTE 笠玄max(抓1，抓2)时，a=l;300mm QUOTE 空空bi=b2 < max(抓1，加 2)时，α=0.2~1。
[0027] 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其它实际的意义。
[0028] 当测试试件进行纯剪切状态下承载力测定时，在第一混凝±梁的下表面设置钢垫 板，且钢垫板紧贴较缝，在第二混凝±梁的上表面混凝±铺装层上设置有两块钢垫板，且其 中一块钢垫板紧贴较缝设置，另外一块钢垫板远离较缝设置，两块钢垫板的上方设置有加 载块，对加载块施加载抗剪承载力，观察试验现象并记录试验数据。
[0029] 当测试试件进行纯弯曲状态下承载力测定时，在混凝±铺装层的上表面设置两块 钢垫板，且两块钢垫板分别位于较缝的两侧，两块钢垫板关于较缝中屯、线对称设置，在两块 钢垫板的上方设置加载块，对加载块的中屯、施加载弯曲承载力，观察试验现象并记录试验 数据。
[0030] 当测试试件进行弯剪复合作用状态下承载力测定时，在较缝正上方的混凝±铺装 层上设置钢垫板，对钢垫板施加弯剪承载力，观察试验现象并记录试验数据。
[0031] 本发明的测试试件制作简单、可操作性强、便于较缝受力性能实验研究。与现有技 术相比本发明的优点是:一是按照本发明提供的较缝承载力测试试件受力明确，便于试验 观测和成果整理，制作简单;二是所制作的测试试件体量不大，方便进行静力和疲劳试验， 可解决较缝受力性能快速测定的技术难题。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明测试试件的示意图； 图2为图1的A-A剖视图； 图3为图1的B-B剖视图； 图4为测试试件纯剪切示意图； 图5为测试试件纯弯曲示意图； 图6为测试试件弯剪复合作用意图； 图7实施例一第一混凝上梁和第二混凝上梁配筋立面图； 图8为图7的C-C剖视图； 图9实施例一较缝和铺装配筋立面图； 图10为图9的D-D剖视图； 图11实施例一测试试件的配筋立面图. 图12为图11的E-E剖视图； 图13为实施例一测试试件的配筋详图； 图14为实施例一测试试件测试过程中所使用钢板的结构示意图； 图15实施例二旧双孔空屯、板桥横断面图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本发明实施 方式作进一步详细描述。
[0034] 如图1所示，本发明所述的一种空屯、板桥较缝承载力测试试件，其中测试试件包括 模拟被测空屯、板桥空屯、板梁的第一混凝±梁1和模拟被测空屯、板桥空屯、板梁的第二混凝± 梁2,第一混凝±梁1和第二混凝±梁2之间设有较缝3,所述第一混凝±梁1的上方和第二混 凝±梁2的上方共同设有一个完整的混凝±铺装层4,第一混凝±梁1内和第二混凝±梁2内 均设置有钢筋配筋，第一混凝±梁1内与较缝3连接处的钢筋的配置种类、数量及形式和第 二混凝±梁2内与较缝3连接处的钢筋的配置种类、数量及形式分别与被测空屯、板桥较缝两 侧空屯、板梁相应位置处钢筋的配置种类、数量及形式相同，第一混凝±梁1的强度等级和第 二混凝±梁2的强度等级分别与被测空屯、板桥较缝两侧的空屯、板梁的强度等级相同。
[0035] 如果被测较缝1位置存在横向预应力，则第一混凝±梁1内设置有横向的预应力筋 管道7,所述第一混凝±梁2内设置有横向的预应力筋管道7。
[0036] 其中如图7、图8所示，第一混凝±梁1和第二混凝±梁2均由纵向受拉钢筋8、纵向 受压钢筋10、腰筋9构成，其中纵向受压钢筋10设置于顶部，纵向受拉钢筋8设置于底部，腰 筋9位于纵向受拉钢筋8和纵向受压钢筋10之间。如图9、图10所示，第一混凝±梁1与较缝3 的连接处的配筋和第二混凝±梁2与较缝3的连接处的配筋均由梁上部与较缝交接位置构 造筋11、梁搭接钢筋12、较缝底部配筋13、对拉筋14、梁下部与较缝交接位置构造筋15构成， 如图11、图12、图13所示，其测试试件整体的配筋还需要内髓筋16、外髓筋17、纵向铺装钢筋 18、横向铺装钢筋19、较缝交叉钢筋20共同构成整体的钢筋笼，W此来保证测试试件的配筋 形式、构造和整体强度与被测空屯、板桥相匹配。
[0037]所述被测空屯、板桥的空屯、板梁内横向设置的水平钢筋配筋纵向的间距为d，第一 混凝±梁1的长度为h，第一混凝±梁1的宽度为bi，第一混凝±梁1的高度为hi,第二混凝± 梁2的长度为12,第一混凝±梁2的宽度为b2,第二混凝±梁2的高度为h2,所述较缝3的高度 为hsk，较缝3的上开口的宽度为bsk，第一混凝±梁1上方所设置的混凝±铺装层4的厚度为 hcl，第二混凝±梁2上方所设置的混凝±铺装层4的厚度为hc2，所述较缝3的高度为hsk，较缝 3的上开口宽度为bsk，被测空屯、板桥较缝3两侧的空屯、板梁的宽度为分别为化和被测空 屯、板桥的较缝3的高度为hs，被测空屯、板桥的较缝3的上开口宽度为bs。
[003引 其中li=Di+20厘米，QUOTE 1%左注X n争玉孩厘米担:1妄建沁技夺挽厘米，η取大于1 的整数；?2=02+20厘米，QUOTE如:告注务?手城遲米如:告注务?手城遲米，η取大于1的整 数，bi=b2，hsk=hs，bsk=bs。
[0039] 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其他实际的意义。
[0040] 针对一种空屯、板桥较缝承载力测试试件的制作方法主要包括W下步骤： 第一步:根据荷载横向分布原理计算被测空屯、板桥较缝3两侧紧邻的两个空屯、板梁的 荷载设计值，取其计算所得的最大值(一般不会超过70kN)作为测试试件的荷载设计值，根 据《混凝±结构设计规范》确定测试试件的配筋及髓筋方式，需要注意的是测试试件的髓筋 设计时应伸入其上的混凝±铺装层4 一部分长度，与被测空屯、板桥中空屯、板梁内钢筋深入 混凝±铺装层4相匹配，根据被测空屯、板桥较缝3两侧空屯、板梁的配筋确定第一混凝±梁1 与较缝3接触处构造钢筋的形式及第二混凝±梁2与较缝3接触处构造钢筋的形式，并制作 相应的钢筋，根据被测空屯、板桥较缝和铺装配筋，确定二者的配筋。
[0041] 第二步:加工钢筋后，分别绑扎第一混凝±梁1的钢筋笼和第二混凝±梁2的钢筋 笼。
[0042] 第Ξ步:组装模板，分别按照设计要求诱注第一混凝±梁1和第二混凝±梁2,并养 护至设计强度。
[0043] 第四步:制作并安装较缝3钢筋。
[0044] 第五步:制作铺装钢筋并分别安装在第一混凝±梁1的上表面和第二混凝±梁2的 上表面。
[0045] 第六步:组装模板，按照设计要求诱注较缝及完整的混凝±铺装层4。
[0046] 如果被测较缝3位置存在横向预应力，则在第一混凝±梁1的钢筋笼、第二混凝± 梁2的钢筋笼和较缝3钢筋笼的制作过程中预留预应力筋管道7。
[0047] 如果被测较缝3位置存在横向预应力，则测试试件养护至规定设计强度后，往预应 力筋管道7内穿预应力束，并将预应力束张拉至设计值。
[004引 实施例一； 该实施例提供的是一座10m的空屯、板桥，其设计与交通部2008通用套图之新规范一级 简支1 Om空屯、板梁桥标准图一致。
[0049] 具体制作时包括W下步骤： (1)确定第一混凝±梁1、第二混凝±梁2、较缝3和混凝±铺装层4的配筋及混凝±的强 度等级。
[0050] 根据交通部2008通用套图之新规范一级简支10m空屯、板梁桥标准图，第一混凝± 梁1的高度hi为600mm，第一混凝±梁1的宽度bi为300mm，第一混凝±梁1的长度h为1495mm， 第二混凝±梁2的高度h2为600mm，第二混凝±梁2的宽度b2为300mm，第二混凝±梁2的长度 12为1495mm，空屯、板桥的宽度D为990mm，混凝±铺装层4的厚度为hc2为100mm，较缝3下方的 第一混凝±梁1和第二混凝±梁2之间的缝隙宽10mm。其中1495mm〉990mm+100mm，满足其要 求。第一混凝±梁1的强度为C40,第二混凝±梁2的强度为C40,混凝±铺装层4的强度为 C40,较缝3的强度为巧0。
[0051]根据《公路桥涵设计通用规范》较缝承载力实验属于局部荷载效应测试，应该施加 车辆荷载，验算不考虑超载作用，最不利工况（即取最大值)为较缝正上方作用有一车轮荷 载，其值为70kN，计算测试试件配筋。
[0化2] (2)第一混凝±梁1和第二混凝±梁2的制作 分别绑扎第一混凝±梁1的钢筋笼和第二混凝±梁2的钢筋笼，组装模板并诱注混凝 ±，养护至C40,其中第一混凝±梁1和第二混凝±梁2中均设置有供预应力测试用的预应力 管道7。
[0053] (3)较缝3和混凝±铺装层4的制作 分别在第一混凝±梁1的上表面和第二混凝±梁2的上表面安装铺装钢筋，在较缝内安 装较缝钢筋。组装模板并诱注混凝上，养护至C40。
[0054] 若用测试试件测试横向预应力对空屯、板桥较缝的影响或者被测较缝处存在预应 力钢束，则可在预留的波纹预应力管道7内穿预应力束，然后张拉至设计值。
[0055] -种空屯、板桥较缝承载力测试试件的测试方法主要包括W下步骤： 第一步：如图14所示，制作两块钢板及多根螺杆，其中钢板的宽度b3=bi+10厘米(bi= b2)，钢板的长度为1米~2米，钢板的厚度不小于10毫米，钢板上开设有多个螺栓孔，螺栓孔 的直径、螺栓孔距离边缘的距离均由《钢结构设计规范》确定，其中螺杆直径为14毫米~18 毫米，螺栓孔间距20厘米~50厘米。
[0056] 第二步：固定测试试件，为防止吊运测试试件过程中，对较缝造成损伤，W测试试 件较缝为中屯、，在试件底面和顶面均放置钢板，然后用螺杆分别穿过螺栓孔连接，夹紧固 定。
[0057] 第Ξ步:采用起重设备吊运测试试件至试验位置。
[0058] 第四步:根据不同的测试目的，分别对测试试件进行纯剪切加载试验、纯弯曲加载 试验、弯剪复合作用加载试验。
[0059] 第五步:实桥承载能力计算，测试构件测得的较缝承载力与被测实桥较缝承载力 的比为α，α与bi和b2有关，bi=b2 QUOTE 这笠 max(抓1，加 2)时，a=l;300mm QUOTE 空空bi=b2< max (抓1，加 2)时，α=0.2~1。
[0060] 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其他实际的意义。
[0061] 具体测试时主要进行W下操作： 当测试试件进行纯剪切状态下承载力测定时，在第一混凝±梁1的下表面设置钢垫板 5,且钢垫板5紧贴较缝3,在第二混凝±梁2的上表面混凝±铺装层4上设置有两块钢垫板5， 且其中一块钢垫板5紧贴较缝3设置，另外一块钢垫板5远离较缝3设置，两块钢垫板5的上方 设置有加载块6，对加载块6施加载抗剪承载力，观察试验现象并记录试验数据。
[0062] 当测试试件进行纯弯曲状态下承载力测定时，选用如图5所示的加载模式，在混凝 ±铺装层4的上表面设置两块钢垫板5,且两块钢垫板5分别位于较缝3的两侧，两块钢垫板5 关于较缝3中屯、线对称设置，在两块钢垫板5的上方设置加载块6，对加载块6的中屯、施加载 弯曲承载力，观察试验现象并记录试验数据。
[0063] 当测试试件进行弯曲复合作用状态下承载力测定时，选用如图6所示的加载模式， 在较缝3正上方的混凝±铺装层4上设置钢垫板6,对钢垫板6施加弯剪承载力，观察试验现 象并记录试验数据。
[0064] 实施例二： 本实施例是一座跨度为10m的加宽空屯、板桥，它由刚度不同的新、旧两种空屯、板梁组 成，新桥空屯、板梁与交通部2008通用套图之新规范一级简支10m空屯、板梁桥标准图一致，其 抗扭刚度为6.93 Xl〇w。旧桥空屯、板梁是双孔板见图15,其抗扭刚度为4.93 Xl〇w。其与实 施例一的区别是新旧空屯、板梁抗扭刚度不同，因而测试新旧空屯、板桥间较缝的承载力时， 设计的测试构件中的第一混凝±梁1和第二混凝±梁2的抗弯刚度不同，其中第一混凝±梁 1代表被测空屯、板桥较缝一侧的旧空屯、板梁，其宽度bi为300mm，高度hi为943mm;第二混凝± 梁2代表被测空屯、板桥较缝另一侧的新空屯、板梁，其宽度b2为300mm，高度h2为1056mm。其余 的操作步骤与实施例一的操作步骤相同。
[0065] 实施例立： 本实施例的空屯、板桥与实施例一的空屯、板桥的结构基本上相同，其区别之处就在于该 实施例测试时所加载的集中荷载根据测试纯剪、纯弯或弯剪复合等工况来变换加载位置。 同时可在第二混凝±梁2底面左侧设置两个位移计，可对集中荷载的作用下较缝的受力性 能和较缝两侧梁体的竖向相对位移等进行观测。
[0066] W上仅为本发明的典型实施例，本发明的实施不限与此。
[0067] 综上所述，本发明所提供的空屯、板桥较缝承载力测试试件及制作方法可方便地实 现较缝承载力的试验测定，实验表明该方法所测较缝承载力小于足尺寸模型所得较缝承载 力，约为足尺寸模型的0.2~1倍，具体数值应通过大量实验回归确定，但运不影响其用于工 程实际，且其所测得的结果用于工程实际具有一定的富余度。同时本发明也可用于较缝受 力性能研究，可方便地研究较缝受力性能与集中荷载的对应关系，较缝两侧相对于位移与 较缝受力特点的对应关系。
【主权项】
1. 一种空心板桥铰缝承载力测试试件，其中测试试件包括模拟被测空心板桥空心板梁 的第一混凝土梁和模拟被测空心板桥空心板梁的第二混凝土梁，其特征在于:第一混凝土 梁和第二混凝土梁之间设有铰缝，所述第一混凝土梁的上方和第二混凝土梁的上方共同设 有一个完整的混凝土铺装层，第一混凝土梁内和第二混凝土梁内均设置有钢筋配筋，第一 混凝土梁内与铰缝连接处的钢筋的配置种类、数量及形式和第二混凝土梁内与铰缝连接处 的钢筋的配置种类、数量及形式分别与被测空心板桥铰缝两侧的空心板梁相应位置处钢筋 的配置种类、数量及形式相同，第一混凝土梁的强度等级和第二混凝土梁的强度等级分别 与被测空心板桥铰缝两侧的空心板梁的强度等级相同； 所述被测空心板桥的空心板梁内横向设置的水平钢筋配筋纵向的间距为d，第一混凝 土梁的长度为I1，第一混凝土梁的宽度为bi，第一混凝土梁的高度为lu，第二混凝土梁的长 度为1 2,第一混凝土梁的宽度为b2,第二混凝土梁的高度为^，所述铰缝的高度为hsk，铰缝的 上开口的宽度为b sk，第一混凝土梁上方所设置的混凝土铺装层的厚度为hcl，第二混凝土梁 上方所设置的混凝土铺装层的厚度为匕 2,所述铰缝的高度为hsk，铰缝的上开口宽度为bsk， 被测空心板桥铰缝两侧的空心板梁的宽度为分别SDjPD 2，被测空心板桥的铰缝的高度为 hs，被测空心板桥的铰缝的上开口宽度为bs; 其中I1 = DdSO厘米，I1 教寺::_襲薄，η取大于1的整数；l2 = D2 + 20厘米， Is:d ? τ iO 厘寸，η取大于 1 的整数，bi=b2，hsk=hs，bsk=bs; 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其它实际的意义。2. 根据权利要求1所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件，其特征在于:所述第一混凝 土梁内设置有横向的预应力筋管道，所述第二混凝土梁内设置有横向的预应力筋管道。3. -种利用权利要求1所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的制作方法，其特征在 于，包括以下步骤： 第一步:根据荷载横向分布原理计算被测空心板桥铰缝两侧紧邻的两个空心板梁的荷 载设计值，取其计算所得的最大值作为测试试件的荷载设计值，根据《混凝土结构设计规 范》确定测试试件的配筋及箍筋方式，需要注意的是测试试件的箍筋设计时应伸入其上的 混凝土铺装层一部分长度，与被测空心板桥中空心板梁内钢筋深入混凝土铺装层相匹配， 根据被测空心板桥铰缝两侧空心板梁的配筋确定第一混凝土梁与铰缝接触处构造钢筋的 形式及第二混凝土梁与铰缝接触处构造钢筋的形式，并制作相应的钢筋，根据被测空心板 桥铰缝和铺装配筋，确定二者的配筋； 第二步:加工钢筋后分别绑扎第一混凝土梁的钢筋笼和第二混凝土梁的钢筋笼； 第三步:组装模板，分别按照设计要求浇注第一混凝土梁和第二混凝土梁，并养护至设 计强度； 第四步:制作并安装铰缝钢筋； 第五步：制作混凝土铺装层的铺装钢筋并分别安装在第一混凝土梁的上表面和第二混 凝土梁的上表面； 第六步:组装模板，按照设计要求浇注铰缝及完整的混凝土铺装层，并养护至规定设计 强度。4. 根据权利要求3所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的制作方法，其特征在于:如 果被测铰缝位置存在横向预应力，则在第一混凝土梁的钢筋笼、第二混凝土梁的钢筋笼和 铰缝钢筋笼的制作过程中预留预应力筋管道。5. 根据权利要求4所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的制作方法，其特征在于:如 果被测铰缝位置存在横向预应力，则测试试件养护至规定设计强度后，往预应力筋管道内 穿预应力束，并将预应力束张拉至设计值。6. -种利用权利要求1所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的测试方法，其特征在 于，包括以下步骤： 第一步:制作两块钢板及多根螺杆，其中钢板的宽度b^h+lO厘米(b^bs)，钢板的长度 为1米~2米，钢板的厚度不小于10毫米，钢板上开设有多个螺栓孔，螺栓孔的直径、螺栓孔 距离边缘的距离均由《钢结构设计规范》确定，其中螺杆直径为14毫米~18毫米，螺栓孔间 距20厘米~50厘米； 第二步：固定测试试件，为防止吊运测试试件过程中，对铰缝造成损伤，以测试试件铰 缝为中心，在测试试件的底面和顶面均放置钢板，然后用螺杆分别穿过螺栓孔连接，夹紧固 定； 第三步:采用起重设备吊运测试试件至试验位置； 第四步：根据不同的测试目的，分别对测试试件进行纯剪切加载试验、纯弯曲加载试 验、弯剪复合作用加载试验； 第五步:实桥承载能力计算，测试构件测得的铰缝承载力与被测实桥铰缝承载力的比 值为α，α与bi和b2有关，bi=b2S:max( f5Di，f5D2)时，α=1; 300mmSbi=b2〈 max (5Di，5D2)时，α=〇 · 2~ I; 其中上述公式及符号中的下标仅仅作为下标区别，并不代表其它实际的意义。7. 根据权利要求6所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的测试方法，其特征在于：当 测试试件进行纯剪切状态下承载力测定时，在第一混凝土梁的下表面设置钢垫板，且钢垫 板紧贴铰缝，在第二混凝土梁的上表面混凝土铺装层上设置有两块钢垫板，且其中一块钢 垫板紧贴铰缝设置，另外一块钢垫板远离铰缝设置，两块钢垫板的上方设置有加载块，对加 载块施加载抗剪承载力，观察试验现象并记录试验数据。8. 根据权利要求6所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的测试方法，其特征在于：当 测试试件进行纯弯曲状态下承载力测定时，在混凝土铺装层的上表面设置两块钢垫板，且 两块钢垫板分别位于铰缝的两侧，两块钢垫板关于铰缝中心线对称设置，在两块钢垫板的 上方设置加载块，对加载块的中心施加载弯曲承载力，观察试验现象并记录试验数据。9. 根据权利要求6所述一种空心板桥铰缝承载力测试试件的测试方法，其特征在于：当 测试试件进行弯剪复合作用状态下承载力测定时，在铰缝正上方的混凝土铺装层上设置钢 垫板，对钢垫板施加弯剪承载力，观察试验现象并记录试验数据。
【文档编号】G01N3/00GK105842046SQ201610219969
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】陈记豪, 朱倩, 赵顺波
【申请人】华北水利水电大学