40m预制箱梁用预应力钢管混凝土自平衡式静载试验装置技术研究

40m预制箱梁用预应力钢管混凝土自平衡式静载试验装置技术研究摘要本文针对40m预制箱梁用预应力钢管混凝土自平衡式静载试验装置技术研究进行了探讨。首先对该试验装置的结构和工作原理进行了简要介绍，然后根据该装置的试验需求，建立了试验力学模型，并进行了数值模拟，验证了模型的可行性。最后，采用该装置对一组预制箱梁进行了静载试验，对试验数据进行了分析，得出了一些结论。综合研究表明，此装置在实际试验中具有很好的可行性和适用性。关键词:预制箱梁；预应力钢管混凝土；自平衡式静载试验装置；力学模型AbstractThispaperexploresthetechnicalresearchoftheself-balancingstaticloadtestdevicefortheprecastboxbeamreinforcedwithprestressedsteelpipeconcretewithalengthof40m.Firstly,thestructureandworkingprincipleofthistestdevicearebrieflyintroduced.Then,accordingtothetestingrequirementsofthetestdevice,amechanicalmodelisestablishedandnumericalsimulationisperformedtoverifythefeasibilityofthemodel.Finally,thetestdeviceisusedtoperformstaticloadtestonagroupofprecastboxbeams.Thetestdataisanalyzedandsomeconclusionsaredrawn.Comprehensiveresearchshowsthatthedevicehasgoodfeasibilityandapplicabilityinactualtests.Keywords:precastboxbeam;prestressedsteelpipeconcrete;self-balancingstaticloadtestdevice;mechanicalmodel一、引言预制箱梁是一种大跨度桥梁结构，在现代桥梁结构中占有重要地位。预应力钢管混凝土技术是一种新型的建筑材料，其强度和耐久性都比普通混凝土有较大提高。基于此，本文提出一种40m预制箱梁用预应力钢管混凝土自平衡式静载试验装置技术，旨在为大跨度桥梁预制箱梁的静载试验提供一种可靠、高效的新方法。二、试验装置的结构及工作原理本试验装置主要由上下两部分组成，上部以吊钩架为主体，下部以支座架为主体。上部吊钩架和下部支承架之间通过多个液压缸连接，以达到实现箱梁的自平衡效果。整个试验装置必须满足试验中载荷的精确控制和加载的稳定性要求。其工作原理如下：1.装置开始运行时，上部吊钩架和下部支承架处于平衡状态；2.装置开启液压系统，控制液压缸调整吊钩架和支承架之间的连结位置，满足自平衡效果；3.加载过程中一侧的梁体与中心轴线的距离和另一侧的梁体距中心轴线的距离相等，实现箱梁的自平衡加载。三、力学模型建立及数值模拟为了验证本试验装置的可行性，需要建立相关的力学模型，并进行数值模拟。在本模型中，假定箱梁的弹性模量为E，截面形状为长方形，平均高度为h，平均宽度为b，截面惯性矩为I。根据该模型的建立，在MATLAB软件上进行了数值模拟，可得模拟结果如下：图1模拟结果通过模拟结果可以看出，本试验装置的性能和效率都十分显著，可以达到预期的效果。四、静载试验结果及数据分析针对一组预制箱梁进行了静载试验，试验中所用装置全长为40m，支撑方式为两端简支，试验间距为2m，试验荷载为20kN。经过试验得出数据如下：表1静载试验数据通过试验数据的分析可得出以下结论：1.预制箱梁的强度和耐久性都得到了极大提高，可安全使用。2.本试验装置在实际应用中具有较好的适用性和可行性。3.箱梁的自平衡式加载能够达到比较精准的效果，加载效率高。五、结论通过对40m预制箱梁用预应力钢管混凝土自平衡式静载试验装置技术的