中图分类号 ： ５ ． １ ： ５ ． Ｕ ６ ６１ ３ Ｕ ６７４ 文献标识码： Ａ 文章编号 ：０５ ８ ４ （０ １０ 一 ｌ２ ０ １０ — ４ ３ ２ １ ）２ Ｏ ２ — ６
高 桩码 头预应 力 构件 的残 余 预应力 检测 是人 们关 注 的重 点 。 长期 以来 国 内外学 者 一直 在 寻求 一种 方法 能 够简单 、 快捷 、 确地测 出在 役构件 的残 余预 应力 。 国学者 Ｊ ｔａ 在 １３ 准 德 ． ｈｒ ９ ４年提 出 了使用 钻孔 法测 量构 Ｍａ 件 残余预 应 力 ， 由于其 具有 操作 简单 、 构件 损伤 小 的特 点 ， 对 目前 已得 到广泛 应 用 ［＿ Ｉ 该方 法采 用机 械切 割 ， 。
第３ ２卷第 ２期
２１ 年 ４月 ０１
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钻 Ｌ检 残 应 技 中 关 数 数 计 分 孑 测 余 力 术 有参 的值 算 析 法
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根 据式 （ ）只需 要 在 薄板 上 测 量 出与 钻 孔 中心 夹 角相 同 的 ３点 ０ｂＣ的径 向应 变 △ ， 占 ， ， 出 ３， ，， △ △ 列 ３个方 程 ， 即可 以求得 主应 力 ， 与 主方 向 。 是 问题 就归 结 为径 向应变 的 测量 。 常 预应 力钢 筋 混凝 土 于 通 梁 的上 下 表 面处 于 单 向应 力 状 态 （ 只有 压 应 力 或 拉应 力 ， 即 假设 梁 的轴 线 方 向 为 轴 ）则 ， ， ＝ ， ， ＝
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赵 冲久 ， 等
钻 孑 法检 测残 余应 力技 术 中有关 参 数 的数值 计算 分 析 Ｌ
１３ ２
Ａ ＝ （ ｏ－ Ａ Ｇ ÷ Ａ ， ｏ） ｒ ￣ ｒ 将 式 （ ） 入式 （ ）即可 以建立 点 Ａ的径 向应 变 △ 主应 力 ｏ ，－与 主方 向 之 间的关 系式 １代 ２， ｓ与 ｒＯ
在具有残余应力的构件上钻一个小孔 ， 使其邻域 内的应力得到释放而产生相应的应变 ， 通过测量应变换算 出
构 件原 有 的应 力 。 根据 钻 孔 的深 度可 分 为通 孑法 和盲 孑 法 ＿ 。 Ｌ Ｌ ２ 由于码 头 的预 应力 构件 通 常较 大 ， 用通 孔 ］ 采 法施 工难 度大 、 对构 件 的损 伤 大 ， 而盲 孔法 只在 构件表 面钻 到一 定深度 ， 穿透构 件 ， 不 大大 降低 了对 构件 的损 伤 程度 。 本文 以天津港 某码 头 在役 预应 力轨 道梁 的残 余预 应力 检测 为 例 ， 述 了有关 参 数 的计算 方 法 。 描 为减 少 现场 工作 量和施 工 的盲 目性 ， 高检 测工 作 的安全 性 和可靠 性 ， 提 检测 前需 要通 过有 限 元法 ， 定 检测 工作 确 中的最佳 孑径 、 Ｌ 孔深 和粘贴 应变 片 的位置 等重要 参数 。
ｌ 理 论依 据
钻孔 法 的基 本 理 论来 源 于 弹性 力 学 ， 设 一个 承 受 双 向均 布 拉 力 假 － ０ （ 。 的矩形 薄板 或 长 柱 （ １ ， 平板 （ 长柱 ） 意点 处 ， ０、 ２０＞ ） － － 图 ）在 或 任 采
用 机械 切 割 的方 式 开挖 一 个半 径 为 ｒ 的小 孔 后 ， 内应 力就 会 发 生 扰 板 动。 根据 圣 维南 原理 ， 口邻域 内（ 般为 距孔 边 １ 孔 一 ． 孔 口尺 寸 ） 应 ５倍 的
出钻孔后 的梁底混凝土表 面轴线上各节点的轴 向应变 ， 并结合相关理论 ， 计算 出钻孔前梁底中心节点应 力 的理论值 ， 从而找出与梁底 中心节点实际施加 应力的吻合点 。 根据节点理论值与实际施加应力的吻合
情况 ， 结合应变测量机理 ， 最终确定最佳孔径 、 孔深和最佳粘贴应变片位置 等参数。 关键词 ： Ｌ ； 钻孑 法 残余预应力 ； 参数分析
收稿 日期 ：０ ０ ０ — １ 修 回 日期 ：００ ０ — ８ ２１—６ １； ２ １— ７ ０
作 者 简 介 ： 冲 久 （９ ５ ）男 ， 宁省 人 ， 士 ， 究 员 ， 要 从 事河 口 、 岸及 近海 工 程 的研 究 工作 。 赵 １６ 一 ， 辽 博 研 主 海
Ｂ ｏ ｒ ｐ ｙ Ｚ Ａ ｈ ｎ － ｕ １ ６ 一 ， ａｅ ｐ ｏ ｓｏ． ｉｇ ａ ｈ ： Ｈ Ｏ Ｃ ｏ ｇ ｉ （ ９ ５ ）ｍ ｌ ， ｒ ｅｓ ｒ ｊ ｆ
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图 １ 钻孔法示意图
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赵 冲 久 邓 运工 程科 学研 究所 水工构 造 物检 测 、 断与加 固技 术交通行 业重 诊 点实验 室， 津 ３ ０ ５ ；． 沙理 工大 学 水利 工程 学 院 ， 沙 ４ ０ ７ ） 天 ０ ４ ６ ２长 长 １０ ６
摘 要： 通过建立有限元数值模型 ， 分别模拟 了钻孔前后两种不 同状态下应力应变分布情况 。 比较计算 经
力分 布将 会有 显著 改 变 ， 而距 孔 口较 远处 的应 力 分布 则基 本不 受影 响 。
根据 钻孔 前 后 应力 的分 布状 况 不 同 ， 出孔 口附 近 由于 钻孔 引起 的应 得 力改变 量 为
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