[发明专利]基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法

权利要求书

1.一种基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将4个应变计均匀布置在混凝土桥梁表面应力释放环外侧，应变计的长轴均沿单轴受力方向，测量应力释放环轴向释放的应变及切向释放的应变；

(2)利用钻机在混凝土桥梁表面分步切割应力释放环，第一步钻环深度为15毫米，接着以5毫米为步长逐步垂直向下钻应力释放环；

(3)每一步钻环完成后，静置一段时间，然后采用静态应变采集仪采集应变计的应变数据，直至整个应力释放环每个分步钻环结束；

(4)对每个应变计针对每一个分步钻环深度下检测到的应变结果，按照公式计算得到单计单步检测的原位存量应力，式中，σ_ij表示单计单步检测的原位存量应力，j表示各个应变计的编号，i表示对应力释放环钻入分步的编号，ε_ij为应变计编号j在第i钻入分步深度下检测得到的释放应变，k_ij为对应变计编号j在第i钻入分步深度下的轴向标定系数或切向标定系数，E为弹性模量；

(5)按照公式通过对4个应变计在各分步钻环下得到的独立检测值进行平均处理，计算得到原位存量应力最终检测值σ，式中N为实际操作中对应力释放环的钻入步数，N为整数，其取值范围为2至8。

2.根据权利要求1所述的一种基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法，其特征在于，其中两个应变计沿应力释放环轴向方向对称设置在应力释放环两侧，用来测量应力释放环轴向释放的应变，另外两个应变计沿应力释放环切向方向对称设置在应力释放环两侧，用来测量应力释放环切向释放的应变。

3.根据权利要求1所述的一种基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法，其特征在于，所述的应力释放环的外径为30毫米至50毫米。

4.根据权利要求1所述的一种基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法，其特征在于，当混凝土桥梁实际条件受到限制时，应力释放环最少分步钻环步数不少于2步，最小钻入深度不小于20毫米；每个钻入分步结束后，应收回钻头，使钻机停钻，等应变数据采集结束后，再继续下一个分步，应力释放环最大钻入深度为50毫米。

5.根据权利要求1所述的一种基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法，其特征在于，整个应力释放环钻入过程中，伴随水冷却；钻机的钻头钻入方向保持与混凝土桥梁表面垂直，呈90°夹角，实际操作中最大累积偏差角度不超过5°。