一种检测加固用预应力可调支架的设计方法

摘要

本发明涉及一种检测加固用预应力可调支架的设计方法，属于土木工程桥梁与隧道检测加固领域。本发明包括钢丝索、轻质高强合金材料Ⅰ、可调预应力钢束、轻质高强合金材料Ⅱ、锚具、锚固钢板。本发明通过施加预应力，不仅能减少支架下缘的用料量，进而达到减轻自重的目的，而且预应力钢筋张拉力的可调性能够使该支架工作平台经济广泛的用于多种承载要求的桥梁检测、加固和维修任务中，减小结构变形，从根本上解决桥梁检测支架的承载能力和安全使用问题；可以在实现减轻支架工作平台自重的同时，提高结构自身刚度和跨越能力，又通过预应力钢筋张拉力的可调性，提高了桥梁检测支架的适用范围，基于此，又可实现桥梁检测支架工作平台的多次重复使用。

主权项

一种检测加固用预应力可调支架的设计方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：一、将4片轻质合金材料Ⅱ(4)通过端部的4片轻质合金材料Ⅰ(2)进行定位，形成该可调支架的基本骨架；二、采用轻质合金材料Ⅰ(2)按等间距在支架的侧面和底面布置横向竖向以及斜向的支承，顶面仅在支架端部的上缘布置两片横向支承，构成桁架结构的檩条部分，增强该支架的局部稳定性；三、根据f＝min[f_sd,f_pd]确定可调预应力钢束(3)的张拉控制应力f_pd；式中，M_x、M_y分别为同一截面处绕x轴和y轴的弯矩，γ_x、γ_y为截面塑性发展系数，取1.0，W_x、W_y分别为对x轴和y轴的净截面模量；根据γ₀N_d≤f_sdA_s+f_pdA_p确定可调预应力钢束(3)或者轻质合金材料Ⅱ(4)的横截面面积；式中，γ₀为结构的重要性系数，取1.0，N_d为支架横截面抗拉承载力，A_s、A_p分别为轻质合金材料Ⅱ(4)的横截面面积、可调预应力钢束(3)的横截面面积，f_sd为轻质合金材料Ⅱ(4)的抗拉强度，f_pd为可调预应力钢束(3)的张拉控制应力；四、根据计算确定好的可调预应力钢束(3)的横截面面积及张拉控制应力来决定锚具(5)的规格，并将可调预应力钢束(3)锚固在锚固钢板(6)上；五、检测加固用预应力可调支架全部荷载通过支架与桥梁主体相连的钢丝索(1)进行传递。