竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究
竖向预应力损失
竖向预应力损失在建筑工程领域,尤其是桥梁等大型结构的建设中,竖向预应力的应用至关重要。
然而,在实际情况中,竖向预应力往往会出现损失的现象,这给工程的质量和安全性带来了一定的挑战。
要理解竖向预应力损失,首先得明白什么是竖向预应力。
简单来说,竖向预应力就是在结构的竖向方向施加的预加应力,其目的是增强结构的抗裂性、承载能力和耐久性。
那么,竖向预应力损失又是怎么回事呢?其实,它指的是在施工过程以及结构使用期间,原本施加的竖向预应力值逐渐减小的现象。
这种损失的原因是多方面的。
材料特性是导致竖向预应力损失的一个重要因素。
预应力筋的材料本身就存在一定的松弛现象。
就好比一根被拉伸的橡皮筋,时间长了,它的拉力会逐渐变小。
预应力筋也类似,在长期的受力状态下,会发生松弛,从而导致预应力损失。
施工工艺的不完善也会造成竖向预应力损失。
比如,在预应力筋的张拉过程中,如果张拉控制应力不准确,张拉不足或者过度张拉,都会影响最终的预应力效果。
还有,锚具的质量和安装精度也至关重要。
如果锚具的夹片不紧,或者锚具与预应力筋之间的摩擦力过大,都会导致预应力的损失。
混凝土的收缩和徐变也是不可忽视的原因。
混凝土在硬化过程中会发生收缩,就像一块面团在变干的过程中体积会变小一样。
而徐变则是在长期荷载作用下,混凝土的变形随时间不断增加。
这两种现象都会导致预应力筋与混凝土之间的应力发生变化,从而引起竖向预应力损失。
环境因素同样会对竖向预应力损失产生影响。
温度的变化会导致材料的热胀冷缩,从而影响预应力的大小。
湿度的变化也可能引起混凝土性能的改变,进而影响预应力的效果。
竖向预应力损失会带来一系列不良后果。
首先,它会降低结构的抗裂性能。
原本依靠预应力来抵抗混凝土开裂的能力减弱,结构可能在使用过程中过早地出现裂缝,影响结构的耐久性和安全性。
其次,承载能力也会受到影响。
预应力的损失意味着结构能够承受的荷载减小,可能无法满足设计要求。
为了减少竖向预应力损失,我们可以采取一系列措施。
预应力混凝土中预应力损失的数值模拟
预应力混凝土中预应力损失的数值模拟1. 引言预应力混凝土是一种重要的结构材料,具有较高的强度和耐久性。
在预应力混凝土中,预应力损失是一种普遍存在的现象,它会对结构的性能和安全性产生影响。
因此,对预应力损失的数值模拟研究具有重要的理论和实际意义。
2. 预应力损失的分类预应力损失可以分为瞬时损失和时间依赖性损失两种类型。
瞬时损失主要包括初始损失和传递损失。
初始损失是由于张拉后混凝土的收缩产生的,而传递损失是由于张拉钢筋和混凝土之间的摩擦力和锚固力产生的。
时间依赖性损失主要包括徐变损失和松弛损失。
徐变损失是由于混凝土的徐变而引起的,而松弛损失则是由于张拉钢筋的松弛和混凝土固结引起的。
3. 预应力损失的数值模拟方法预应力损失的数值模拟方法主要包括经验公式法、理论分析法和数值模拟法三种。
(1)经验公式法经验公式法是根据实验数据和经验公式计算预应力损失的方法。
这种方法简单易行,但精度较低,适用于小型结构和初步设计。
(2)理论分析法理论分析法是根据混凝土力学和材料力学理论,通过建立数学模型求解预应力损失的方法。
这种方法精度较高,但需要较高的数学和力学知识,适用于大型结构和深入研究。
(3)数值模拟法数值模拟法是通过计算机模拟混凝土和钢筋之间的相互作用,求解预应力损失的方法。
这种方法精度较高,适用于各种结构和复杂情况。
4. 数值模拟方法的流程数值模拟预应力损失的方法主要包括以下几个步骤:(1)建立数学模型建立数学模型是数值模拟的第一步。
模型应包括混凝土、预应力钢筋以及周围环境等要素。
其中,混凝土应考虑材料的非线性性、徐变性和损伤性等因素,预应力钢筋应考虑张拉、松弛和徐变等因素。
(2)确定边界条件边界条件是数学模型的重要组成部分。
边界条件包括预应力钢筋的预应力和张拉方式,混凝土的初始状态和加载方式等。
(3)求解数学模型求解数学模型是数值模拟的核心步骤。
求解方法主要有有限元方法、网格方法和边界元方法等。
(4)验证数值模型验证数值模型是数值模拟的最后一步。
变截面连续箱梁竖向预应力损失测试及分析
l ・ 2
维普资讯
《 江苏交通科技》2 0 0 8年 第 1期
和 4号不 灌浆 , 以作为对 比试 验 之用 ) 。 跨 中位置 2根 , 于 l 位 4号墩右 幅 中跨 2 4号块 , 传 感器编号 5 和 8 ( 号 号 因传 感器损 坏 ,号无读数 ) 8 。
( )掌 握 竖 向 预应 力 粗 钢 筋 的预 应 力 损 失 情 1
况, 分析其变化规律和主要影响因素 ; () 2 根据预应力损失 与时间 的关 系, 出合理 提 的二 次复 拉 时间 间隔 ; ( ) 用预 张力 和 紧 固工 艺之 间 的关 系 指导 施 3利 工生 产 , 效控 制 预应 力钢 筋 张拉 质量 ; 有 () 4 为成桥后的桥梁运营管理提供基础资料 ; ( ) 同类 桥 梁今 后 的竖 向 预应 力 设 计 和施 工 5为 积 累经验 。
3 测 试依 据
根据经验 , 4 1 L处 由于梁高较矮 , / 腹板较薄 , 理 论计算 结果 中是全桥主拉 应力最 大 的位 置 , 因此该部
位 的竖 向预应 力 钢筋 承 担 的应 力 最 大 。因此 在 测试 时 以 14 / L附近 的竖 向预应 力 钢筋 为 重 点 , 部 和跨 根
粗 钢 筋 , 度 等 级 为 7 0M a 张 拉 控 制 力 为 强 5 P , 59 2k 张拉 采 用 双 控 且 以 张拉 力 控 制 为 主 。使 2 . N,
设 计 规 范》 18 (99年合 订本 ) ; () 2 中华 人 民共 和 国行 业 标 准 《 路 工 程 质 量 公 检验 评定 标准 》 TT 7 — 8 ; ( J0 1 9 ) ( ) 路 桥涵 施工 技术 规 范 (T 4 20 ) 3公 JJ 1— 00 ; 0 ( ) 关 施工 图设 计 文件 及计算 资 料 。 4有
竖向预应力检测方法
箱梁腹板设置竖向预应力成为设计的重要内容 施加了竖向预应力,许多混凝土箱梁桥在
腹板中还是存在不同程度的开裂现象,尤其在 大跨度的腹板比较明显
竖向预应力损失过大或失效,是导致混凝 土箱梁桥腹板开裂、没有达到设计目标的主要 原因之一
在15%以内(灌浆良好)。
540
有效预拉力(kN)
520
A束有效预拉力
500
B束有效预拉力
480
460
440 420
400 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 时间(d)
5
结
论
1、拧紧螺母的扭矩达到1200Nm后,回缩损失 在5%以内;
2、损失随时间的增长逐渐的减小,800天后基 本不再减小,预应力筋张拉后7天,损失分别 占总损失(800天)的71%,800天竖向预应力 长期损失达到其初始张拉应力14﹪,以后基 本不再增加;
1
一、预应力混凝土箱梁桥的发展概况 预应力混凝土连续(刚构)箱梁桥结构体系
具有结构刚度大、行车平顺、伸缩缝少、养护费 用低、适用于多种跨度等优点。成为高速公路大 中跨径混凝土桥梁设计的首选。
在100m跨径以上连续刚构有100余座,200m 以上也有30余座,其数量位居世界前列。
有关这类桥开裂的报告不断增加,甚至认为 “无箱不裂”,有的桥梁在修建过程中就开始出现 规范不允许的裂缝,其中以腹板裂缝最为普遍。
4、锚垫板清理不净,也是导致回缩损失加大 的原因。
4
竖向预应回缩损失与拧紧螺母扭矩关系:
1、千斤顶张力越大,回缩损失越小;
预应力损失率(%)
浅谈预应力加固技术及竖向预应力保证措施
浅谈预应力加固技术及竖向预应力保证措施摘要:现代预应力技术推动了土木工程的快速发展,同时也为桥梁加固提载提供了一种主动的、有效的技术和方法。
随着预应力技术的发展,新的预应力施工工艺和材料的出现,使得这一技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。
从质量和安全方面考虑,竖向预应力钢筋有效应力的保证措施值得我们探索和研究。
关键词:桥梁工程;预应力;技术;加固;有效应力;保证措施1 概述预应力是指在构件(或)结构中预先施加应力,预应力技术则是指预应力的锚固方式锚固与张拉体系(简称张拉体系),包括结构的设计计算、预应力的施加与锚固、预应力材料等方面。
在现代预应力技术的发展过程中,随着预应力筋及预应力张拉锚固体系性能的不断提高,预应力施工艺也在不断完善和创新。
因此,预应力技术的应用已使得预应力混凝土结构成为当前世界上最重要、最有发展前途的结构之一。
2 预应力加固技术预应力加固技术类似于分阶段后张预应力的施工方法,即在原结构使用后,部分施加预应力或不施加预应力,在荷载增大后,施加相应的预应力,只不过这部分预应力筋放在结构外罢了。
从另一角度来说,预应力加固法就是在原结构上增加中间弹性支座,以减小原结构内力。
预应力加固法是一种主动加固法,它能通过合适的预应力值来改善原结构的应力变形状态,增加结构构件的承载能力。
特别是近年来,随着体外预应力技术的发展,预应力加固技术的理论、工艺更趋完善,使用范围更为广阔。
3 常见的体外预应力加固方法及施工工艺当桥下净空许可时,可采用在梁下设置粗钢筋体系进行补强,也可将粗钢筋锚固在从梁端数起的第二道横隔板上,改变支撑点的位置和调整拉杆中的拉力以满足承载力的要求。
(1)横向收紧张拉法作为拉杆的粗钢筋分两层布置在梁肋底面两侧,在靠近梁端适当位置上弯起,与固定在梁端的钢制U形锚固板焊接。
通过收紧器将拉杆横向收缩收紧而使拉杆受力,从而在梁体中产生预压应力。
(2)纵向张拉法拉杆两端弯起段穿过翼缘板上的斜孔伸至桥面,拉杆端部设有丝扣,用轧丝锚锚固于梁顶的锚固槽内,端部用张拉千斤顶张拉,拉杆中间设置法兰螺丝收紧扣及电热张拉等手段完成。
预应力混凝土结构中预应力摩擦损失模型研究
连 续实 函数 ,取值 于, 和- 之间 ,(".#!)/!("#)+-。 设 两接触 点的 切向 相对 滑 移 速度 为 # "#,相对 应
其 摩擦 力为!#,将 # "# 分 为两 部分[0]即:
# "$ %# "1 #&# "2 #
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其中,# "1 # 按下式计算:
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> 应用 +;?@;A1理论的不足 众 所周知 ,摩 擦产 生的 根本 原因 是因 为物体 表
OQ# ?(4*+=>13/%.(+=>*-=1.(S./J"P,,*HH/’F’(=,O##P
图L %.*/.FI摩阻损失计算简图
面 是粗 糙的 ,所 以当 两 物 体 表 面 接 触时 将 产 生 阻 碍 两物 体的 相对 运动 的作用 。由 于混 凝土 和预 应力 筋 表面都 是粗 糙的 ,所以 理 想 中 的 表 面接 触 实 际 只 是 一部 分突 出表 面的 接触[Q]。
! 预应力损失非线性模型 为 了 描述 摩 擦 力与 接 触 点位 移 之 间 的关 系 ,引
入 非线 性函数 !("#) (接 触 点位 移 切 向 相对 位 移 "#
的函数),并设 "+",!("#)(", 为传统意义上的摩
擦系 数),且 !("#)满 足 如 下 条 件:它 是 一 个正 单 值
参考文献 $ 潘景龙,王新民0后张法预应力曲 线钢筋因 锚固产生 的预应力 损
失研究0哈尔滨建筑大学学报,$11),.1(!):$.%$) . 熊学玉,蒋志贤,黄鼎业0预应力摩擦损失及锚固损失的合理设计
预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力损失研究
第3 4卷 第 1 8期
20 0 8 年 6 月
山 西 建 筑
¥HANXI ARCHI TECr URE
Vo . 4No. 8 I3 1
J n 20 u. 0 8
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文 章 编 号 :096 2 (0 8 1 —3 30 10 —8 5 2 0 )802 —3
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MP 0s待孔道 中空气 及水分 由钢绞线缝 隙排 出后 , 闭压 a , 封
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童 景等
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山 西 建 筑
O 2 :(g D/ L) '— L 2 t 0 2 ×EP o
螺母 阴纹经 历的贴紧 , 塑变 , 滑移 , 协调 变形的过程必造成 竖向预
应力损失 。钢筋 与螺 母 的相 对滑 移造 成 的竖 向预 应力 损失 的大 的强度 )施加 的张拉 力 、 , 扭力 的大小等 因素有关 。
精轧螺纹钢筋具有一 定 刚度 , 事实证 明, 向预应 力 瞬时损 失 除 竖
… 】… 】… ,… 】… 】… 】… 】… 】… 】…
基于以上两方面 原 因, 由精 轧螺 纹钢 筋和 螺母构 成螺旋 副 ,
】 】一
在预应力筋回缩时 , 钢筋 阳纹与 了摩 阻损失 , 弹性压缩 损失 , 回锚损 失外还 包括 钢筋 与螺母 滑移 与锚垫板组成 的竖 向预应力 体系 ,
48止 《为‘ s 豢 7 i r
…
, : ~ . 压 ̄ 兰 自下而上的顺序进行。水泥浆压注一 i程o s_ 浆 孔道压浆按 =f 序 M 冲 、 。孑 黧
预应力混凝土箱梁桥竖向预应力损失理论分析与实测
广东建材 21 年第9 01 期
可 ( 其 他 因素对 竖 向预应 力 的影 响 , 能使 预应 力筋 摩 阻损失 很 小, 以忽 略不计 。 7 ) 凡
( 预应 力筋摩 擦 引起 的预 力损火 o 】 )
卜
, 1 少 者 1专 家 己作 了 ‘ 的研 究 。其 ㈨人 J j 定
( 锚具 变形 、 束 缩和I 缝 爪 甯 引起 的 颅心 拟 2 ) 筋 接 ( 混凝 十弹 性压 缩损 火 o. 3 ) ; ( 预应 力铡 筋 的松 弛引起 的预 应 力损 火 o 4 ) :
检测与监理
广东建材 21 年第9 01 期
预应力 混凝 土箱 梁桥 竖 向预应 力 损失理论分析与实测
刘 建 刚
( 南省郴 州公路工程机械化施工处) 湖
摘 要 :小爻对坝 力混凝 箱梁桥 向预 力n现场测试方法作 简婴的介 , 勺 许通过对 人跨
顺j 力混 凝 连 续 箱 梁 桥 艟 扳 向预 应 力 的 现 场 测 试 , 对预 心 力 混凝 土 箱 梁 桥 、 倾 力 火 的 原 l进 彳 分析 认 为, 颅 麻 力损 火绝 人 部 分 是 由锚 变 形 、 筋 刚缩 和 接 缝 缩 引 起 的 。 k 1 l r 制
J 断 的过 。 『每 个 索部 有 很 多种手 段方 法来 进行 监 其 f l
[] 2 张 玲 , 曾志 斌 , 二 , 家 体 育场 人 跨 度 俐 结 构 濉 嫂 监 测 、 振动 、 _ 环 境 等 多方 面 因素 实 时 监测 、 施 『 分析 、 判 统 研 究 及 其 存 卸 载 时 的 应 用 [] 施 工 技 术 ,0 8 3 19 : 卜
关键 词 :预 h7凝  ̄ -  ̄
预 力; }梁; 连续; 颅 力损火 f 1
大跨径连续箱梁竖向预应力损失研究及对策
()根部 ( 筋 2根 )位 于 1 墩 左 幅 中跨 方 1 钢 , 3 向4 块 , 压力传 感器 编号 6 和 7 () 14 ;2 /L处 ( 钢
R
羹 喜
时间 ( ) d
筋4 , 根)位于 1 3 墩左 幅中跨方 向 l 块 , 3 压力传 感器编号 1 2 3 4 其 中 3 、 、 、 ( 和 4 未灌浆灌 浆 , 为对 比试 验 用 ) ( )跨 中 ( 筋 2根 )位 于 作 ;3 钢 , 1 墩右幅中跨 2 块 , 4 4 传感器编号 5 和 8 试验 ( 中8 因传感器损坏无读数 ) 。
的长度 、 间 、 浆 质 量 及 时 间 、 时 灌 混凝 土 弹性 压 缩 及 混凝 土收 缩徐 变等 。 根据 经验 ,/ L处 由 于梁 高较 矮 , 板 较 薄 , 14 腹 理 论计算 结果 此处 是 全 桥 主 拉应 力 最 大 的位 置 , 因此 这个部 位 的竖 向预应 力钢 筋 承受力 最 大 。 故 在测试 时 以 14 / L附近 的竖 向预 应 力 钢 筋 为
4 2 竖 向预 应 力钢 筋锚 固后 的预 应 力 变化 分 析及 .
控 制措 施
从 2 0 年 5月 3 04 0日开始 至 20 0 4年 1 月 1 t 1 0E
止 。 l 墩 左 幅 施 工 T构 的 中跨 根 部 4 编 号 对 3 块
6 7 、 的竖 向预 应 力 钢 筋 进 行 了近 14d 6 的跟 踪 连
单室三 向预应力混凝土变截面连续箱梁。箱梁根部 ’
梁高 8 8 跨 中梁高 30m 箱梁顶板 宽 1 . m, . m; . , 35
底板宽 65m 翼缘板悬臂长 35 . , . m。箱梁结构的竖 向预应力钢筋为 @ 2 3 精轧螺纹粗钢筋, 强度等级为
箱梁腹板竖向预应力应用研究
XU Y o n g — c h e n g ,SU N Xi a o—z h e n
( 1 _ S h a n d o n gP r o v i n c i a l C o m n u mi c a t i o n s P l a n n i n g a n dD e s i g nI st n i t u t e
t h e a p p e a in r g o f t h e s k e w c r a c k s . Ke y wo r ds :s k e w c r a c k; p in r c i p a l t e n s i l e s t r e s s ;t h e v e r t i c a l s t r e s s ’l o s s ;c o n s t r u c t i o n
1 腹板竖 向预应 力设计及施工现状
箱梁桥的竖向预应力筋 主要采用精轧螺纹钢筋 , 是应力损失最大 的一 种力筋。其 主要 的作用是 提高 腹板的抗剪能力 , 防止斜裂缝 的出现 。腹板出现斜 裂 缝, 与竖 向预应力的损失有很大关系 。
1 . 1 后 张螺 纹钢 筋 应 力损 失 竖 向预 应力 采 用 的是后 张法 施 工 , 所 以后 张 法 构
密值一般远大于规范中的参考值 ( 1 m m) 。大多数 变
Ab s t r a c t : T h e ma i n c a u s e o f t h e d e v e l o p i n g o f t h e s k e w c r a c k i s t h e v e r t i c a l s t r e s s’ l o s s . Ba s e d o n r e s e a r c h i n g
预应力的计算及预应力损失σl的估算
6)混凝土的收缩和徐变引起的损失σl6
• (1)由于混凝土的收缩变形与徐变变形,使构件缩
短,预应力钢筋回缩,因而引起预应力损失
• (2)计算方法
受拉区预应力钢筋的预应力损失为:
式中
l6t0.9Epcs1 t, t01 5 E pP spct,t0
• σl6(t)—构件受拉区全部纵向钢筋截面重心由混
§13.3 预应力的计算及预应力损失σl的估算 • 设计计算需确定σpe,不同阶段σpe不同σcon,σl
有关,σpe=σcon-σl,必确定σcon和σl、
钢筋的张拉控制应力σcon
1)概念:σcon是张拉钢筋进行锚固前,张拉千斤顶
所指示的总拉力除以预筋面积所求得的钢筋应力值 2)σcon取值原则
式中
'x'l2 ' 2 x' d
'x—'离l2张拉端x’处由锚具变形引起的考虑反摩 阻后的预拉力损失 △σ’— 当lf>l时,预应力钢筋考虑反摩阻后张拉端锚 下的预应力损失值 (3)减少锚具变形等引起的应力损失的措施 ①超张拉
②选用变形值∑Δl较小的锚具
3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失σl3
可假定与张拉时的 摩擦作用相同,计 算公式如下:
从张拉端a至c 的范围为回缩影响 区,总回缩量
∑△l应等于其影响区内各微分段dx回缩应变的累
计,即:
l cdx 1
a
Ep
c
a l2(x)dx
所以
c
a l2(x)dx Ep l
c
式中 a l2(为x)dx图形ABCB’A’,即图形ABca面积的两倍。
(2)计算方法
lt t2t1l
l3llt Ep(t2t1)Ep
混凝土箱梁竖向预应力孔道对截面削弱的影响初步研究
城 市道 桥 与 防 洪
科技研究
17 1
混凝士箱梁竖 向预应力孔道对截 面削弱的影响初步研究
尹 旭 文
( 西南 交大 土木 工程设 计有 限公 司 广州分 公司 , 东广 州 5 0 9 ) 广 10 5 摘 要: 预应 力 混凝 土连 续 ( 构 ) 刚 箱梁 桥设 置 竖 向预应 力筋 是 为了减 少 和控 制腹 板 主拉应 力 、 防止开 裂 , 而 在设 置 了竖 然
积小 , 多根相互作 用 , 无 加上 压浆不饱满 , 很难起 到粘结 、 握裹 的作用 ;4 竖 向预应力 的施 工 随意 ()
性大 , 施工 中对竖 向预应力不够重视 , 存在着人 为 的 因素 。
箱梁 顶面
螺旋筋
梁高 的限制长度较短 , 张拉 时延伸量小 , 回缩量相 对 大 ; 纹 与 螺母 的 间 隙 变 形 、 板 压 缩 等 导 致 预 螺 垫
作者简介 : 尹旭文 ( 9 2 ) 男 , 18 一 , 湖南 宁乡 人 , 助理 工程师 , 从
事结构 工程 研究 工作 。
其 中 : c  ̄C ox + =
() 2
18 1
- -
科技研究
O,
‘
城 市道桥 与 防洪
() 3
20 年 1 月第 1 期 08 0 O
6
应力损失 比较大 ; 施工 中张拉随意性 大、 为因素 人 的存在等 。 同时 , 向预应力还存 在管道压浆 不饱 竖 满 或 者 漏 压 浆 的 问题 ,这 是 竖 向预 应 力 实 施 中存 在 的一 个 严 重 问题 ,研 究 人 员 对 钱 江 三 桥 竖 向 预 应 力 筋 的压 浆 质 量 做 过 随 机 抽 检 ,抽 检 了 3 根 竖 5 向 预应 力 筋 , 果 表 明 : 浆 占7 .2 ; 饱 满 占 结 无 14 % 不
二次张拉钢绞线箱梁腹板竖向预应力损失研究
me it e t a r sr s o sc n b e u e o ls h n 1 d ae v ri l e te sl s a e rd c dt e st a c p 0% wi h wiet n in tc n l g t t et c—e so e h oo y,frls h a e s
wih Twi e t n i n S r n t c — e so t a d —
ZH ANG ng Ya ,SH AO — o ”, n Xu d ng LIBi
( . ol eo ii E gn e i -Hu a nv C a g h ,Hu a 4 0 8 , hn ; 1 C l g f v n ie r g e C l n n nU i。 h n s a n n 1 0 2 C ia
s r s n h a e ib l y i o id r we s Atl s ,b s d o h e tr s ls o a t r h ta f c t e s a d s e r r l i t n b x g r e b . a i a t a e n t e t s e u t ,s me f c o st a f e t
第 39 卷 第 6期
2 1 2 年 0
湖
南
大
学
学
报 (自 然 科 学 版 )
V o139, O . N .6
6 月
J u n f Hu a i e st Na u a ce c s o r a o n n Un V r i l y( t r l in e ) S
摘 要 : 了研 究 二 次 张拉 钢 绞 线 竖 向 预 应 力损 失 , 行 了 二 次 张 拉 钢 绞 线 的 矩 形 板 试 为 进
竖向预应力损失的实测与分析研究
算模型来进行理论分析。现在工程界确定预应力损失的方法大致
分为三类 : 分项预应力损失法 , 预应力总损失法 ,时一步” “ 分析法 。
汾河矮塔斜拉桥腹板竖 向预应力采 用 奶2精 轧螺纹 粗钢筋 , 其抗拉强度标准值为 7 0SP , 5 a 张拉控 制应力 为 6 4MP ( 7 a张拉控 制力为 5 0k , Y M 锚具。梁底锚 固、 顶张拉 。为 了定量 4 N)配 G 梁
应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度 5 %左右才能发生 , 0 且 梁裂缝 的产生一定能够起到预 防作用 。 随二氧化碳浓度 的增加而加快 。炭化收缩一般不做计算。
细, 且纵横交错 , 呈龟裂状 , 形状没有任何规律 。
参考文献 :
2 0 .3 4 : 6 —6 . 0 7 3 ( ) 161 7
凝土表层水分损失快 , 内部损失慢 , 因此产生表 面收缩大 、 内部 收
温度低于 0℃和混凝 土 吸水饱 和是发 生冻胀 破坏 的必要条
吸水性强 ; 料 中含泥 土等杂质 过 骨 缩小的不均匀收缩 , 面收 缩变形 受到 内部混 凝土 的约束 , 表 致使 件 。当混凝 土 中骨料空 隙多 、 表面混凝土承受 拉力 , 当表 面混凝 土承受 拉力 超 过其 抗拉 强 度 多 ; 混凝 土水灰 比偏大 、 振捣不密实 ; 养护不力使混凝 土早期受冻 时, 便产生收缩裂缝 。 等均可能导致混 凝土 冻胀裂 缝。冬季施 工 时 , 用 电气 加热法 、 采
・
32 ・ 2
第3 4卷 第 3 5期 2 8年 1 0 0 2月
山 西 建 筑
S HANXI ARCH I TE n 瓜
Vo. 4 No. 5 I3 3 De c. 2 0 08
二次张拉钢绞线竖向预应力技术实桥测试论文
二次张拉钢绞线竖向预应力技术的实桥测试研究摘要:二次张拉钢绞线竖向预应力技术是一种新型预应力体系,为配合该课题研究项目,对预应力的损失情况进行实桥测试。
测试证明,传统竖向预应力张拉过程中,由于锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失相当严重,是造成竖向预应力损失过大的最主要原因,而采用二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力技术,能够解决这种传统竖向预应力筋的弊病。
关键词:二次张拉;课题研究;预应力损失;实桥测试;张拉工艺;测试分析目前国内、外箱梁腹板竖向预应力设计施工形式的主要形式有两种:精轧螺纹钢ygm锚固体系和预应力钢绞线普通锚固体系。
但两种预应力体系都面临一个大的难题,即预应力损失严重,于是提出一种创新的预应力张拉锚固技术:二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力技术。
二次张拉钢绞线预应力技术基本原理是对预应力钢绞线进行二次张拉:①第一次张拉钢绞线使锚杯内的夹片夹紧预应力筋,预应力筋的回缩基本上在这个阶段完成;②第二次张拉锚杯、进一步张拉预应力钢绞线,直至设计张拉力后,拧紧锚杯外螺母固定,第二次张拉得优势在于能够补偿第一次张拉时的回缩损失,并易于调整预应力筋的张拉应力。
这种预应力筋张拉的回缩损失小、施工方便灵活、操作简单,能够使结构永存预应力达到设计要求、不易失效。
为研究这一新型预应力体系课题,课题组在湖南长沙捞刀河大桥及广州绕城公路南环段项目顺德支流特大桥进行了实桥测试。
一、长沙捞刀河大桥实桥测试1.1检测内容⑴测量“二次张拉低回缩钢绞线竖向预应力锚固系统”张拉放张过程中预应力损失值,其中包括锚具放张回缩及变形损失、接缝压缩损失。
⑵测量力筋张拉后前期钢绞线力筋松驰及徐变损失。
⑶测量二次张拉后钢绞线松驰、混凝土徐变损失、竖向预应力筋永存预应力变化值和绝对值。
⑷对比测量不同张拉施工工艺对竖向预应力放张锚固损失的影响。
1.2测点与测试装置选取布置在悬臂浇注第六号节段3m处箱梁腹板内,箱梁高225cm,在竖向预应力钢绞线的非张拉端对称布置4个压力传感器。
竖向预应力筋锚固过程的应力损失控制
拉 、锚 固前后 的应变 变 化情 况分 析 应力 损失 , 同 时采 用 电子传 感 器对 竖 向预应 力 钢 筋张 拉 、锚 固 前后 的荷 载变 化情 况进 行 监 控 ,通 过一 定数 量 的 数据 积 累 ,从 中找 出与施 工 条件 相 对应 的试 验结 果 ,提 出具 体的施 工方 案 ,以便施 工 中使用 。
箱 、 高精 度 电 阻 应 变 片 、B R 5 0k L -0 N电 子 传 感 器 、B R 10 N电子 传 感 器 、G D.压 力 数 显 L .0 0k G 6
仪 、扭 力 扳 手 、屏 蔽 电缆 线 、Y -0 千斤 顶 、 DX 5 0
Z Z .0 泵 。 YB 28 油
数 ,从 而 保 证 锚 固 过 程 中 的应 力 损 失 得 到 有 效 控 制 。
关 键 词 :桥 梁 ;竖 向 预应 力 筋 锚 固 ;应 力 损 失 控 制 中图 分 类 号 :U 4 45 文 献标 识 码 :A
S r s s n r lo r ia r sr s n t e Co r e o c o i g t e sLo s Co t o fVe tc lP e t e s i h u s fAn h rn
1 9m,采 用 单 箱 双 室 箱 梁 。 箱 梁 顶 板 宽 1 9m, 外 翼 缘 板 悬 臂 长 35m ,箱 梁 腹 板 布 有 竖 向预 应 . 力 钢 筋 ,竖 向预 应 力筋 采 用 直径 为2 5mm的拉 Ⅳ 级 精 轧 螺 纹 粗 钢 筋 ,一 个 腹 板 布 置 二 肢 ,纵 向
的加 工精 度 等 的影 响 ,造 成锚 固后 预 应 力钢 筋 的 应力 较难 控制 ,易 给结 构的质 量 带来 隐患 。因此,
预应力混凝土连续梁预应力损失测试研究
预应力混凝土连续梁预应力损失测试研究作者:苏小敏来源:《城市建设理论研究》2013年第03期摘要:预应力摩阻损失值的准确计算与否,关系到张拉后的有效预应力值是否能够满足连续梁的使用要求,对于重要的预应力结构应当进行预应力摩阻力现场测试,以保证施加的有效预应力符合设计要求。
本文结合歹阳河大桥现场测试,详细阐述了预应力摩阻损失的试验原理和试验方法,通过线性回归原理进行数据分析处理,计算出实际预应力摩阻损失据以指导施工。
关键词:预应力摩阻损失测试计算中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:0 前言预应力摩阻损失主要包括孔道摩阻、锚板摩阻、喇叭口摩阻三部分。
预应力孔道摩阻大小用摩阻系数和孔道偏差系数来表示。
在现行桥梁规范中,虽然对于一定的成孔材料其给出了一定的摩阻损失取值范围,但是其取值范围较大,且在实际施工中,孔道曲率半径、钢绞线的数量、张拉力吨位及孔道施工的成孔质量均对孔道的摩阻损失产生一定的影响,以往施工实践证明,仅根据经验进行孔道摩阻、锚板摩阻、喇叭口摩阻的参数取值与实际数值相差较大。
在摩阻损失取值与实际差生偏差的情况下,将不能使预应力以正确的数值施加给连续梁,施加的预应力过高或过低都将对连续梁的承载力、抗裂、变形挠度等产生不利影响,带来安全隐患。
因此,对结构摩阻损失进行实测研究是非常必要的。
1 工程概况黄桶至织金新建铁路歹阳河大桥上构主跨采用(52+96+52)m连续刚构结构,连续刚构梁体为全预应力结构,在梁体纵向、横向和竖向设预应力筋。
纵向预应力筋钢束采用12-φj15.2mm钢绞线,OVM15-12锚具锚固。
横向预应力筋钢束采用2-φj15.2mm钢绞线,配套扁形锚具锚固。
竖向采用ф25PSB830螺纹钢筋,配套千斤顶张拉,对应锚具锚固,张拉时采用单端张拉的方式,张拉端设在梁顶。
根据预应力筋对结构功能的重要性,选择纵向预应力筋进行摩阻力的实测,以掌握预应力摩阻损失系数、及锚口摩阻、喇叭口摩阻设计参数取值和实际是否相符,以指导预应力的施工作业,将预应力准确施加给连续梁,确保工程质量。
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竖 向筋 6张 拉完 毕后 , 测试 工 作 结 束. 因此 , 限 有 元 计算 模 型仅 考 虑上述 3 预应 力 筋 张拉 引起 的 根
混凝 土应力 .
豪 : ,8岁 , 师 , 要 研 究 领 域 为 工 程 结 构 分 析 、 男 4 讲 主 固体 力 学
国家 自然 科 学 基 金 项 目资 助 ( 准 号 : F 1 3 2 7 ) 批 NS C一0 7 04
\
\
l0 _ 15 . 20 .
与竖 向筋距离 / m 竖向筋 1 竖 向筋 5 竖 向 筋 6 竖向筋 l 1
图 3 混 凝 土 竖 向应 力 随 距 张 拉 筋 距 离 的 变 化 图
表 3 计 算 的 各 竖 向筋 张 拉 后 引 起 的混 凝 土 竖 向应 力
M Pa
c 和 5 m. m 0c
为 了 解 竖 向预 应 力 筋 张拉 后 的效果 , 襄 樊 对 汉江 四桥 主桥 第 8 #节 段箱 梁竖 向预应 力 筋 张拉
引起 的 混凝 土竖 向应 力 和螺纹 钢筋 的应 力进 行 了 有 限元 计 算 和试 验测 试分 析.
接 影 响到桥 梁结 构 的承载 能力 . 论 和实践 表 明 : 理 设 置 了竖 向预应力 筋 的箱 梁 , 张 拉不 到位 , 会 若 也
左 幅 桥 4 #T 构第 8 1 #节 段箱 梁长 4m, 板 腹
纵 向预应力 大小 , 合理 配置 和 调整 竖 向预应 力 , 来 以提 高结构 的抗 破坏 能力 F2 I] -.
平均 厚 度 0 4 高度 3 7 节 段 内两 侧 各设 . 8m, . 5m,
l 根 竖 向预应 力 筋 , 1 间距 分别 为 3 m 和 5 m. 0c 0c 试验 中 , 在第 5和第 6根竖 向预应力 筋上 粘贴 电阻
容易造成预应力损失.
关 键 词 : 应 力 混 凝 土 结 构 ; 梁 ; 值 模 拟 ; 应 力 损 失 预 箱 数 预
中 图法 分 类 号 : 4 . 3 U4 82
腹 板斜 裂 缝受腹 板 纵 向预应 力 布置方 式 和竖 向预 应 力 大小 的 影 响 , 别 是 竖 向预应 力 筋 张 拉 特 后 , 铅垂 方 向产生 的压应 力 , 有利 于结 构承 受 在 将 剪应力. 因此 , 向预 应 力 筋 张拉 的效 果 如 何 , 竖 直
出 现 开裂 现 象 , 没有 设 置 竖 向 预应 力 筋 的箱梁 而 腹 板 , 开裂 更 为 严重 . 则 因此 , 箱 梁 结 构 的施 工 在 过程 中 , 一方 面通过 施 工监 测监 控工 作 , 保证 结构
有足 够 的竖 向预应力 ; 另一方 面 , 通过 实 际测 量 的
2 竖 向预 应 力 损 伤 试 验 方 案 和 应 变 传 感 器 布 置
Vo . 1 No 5 13 . 0c .2 0 t 07
竖 向预应 力作用效果 的数值模拟 与 预 应 力 损 失 的试 验 研 究 *
黄 豪 唐 小 兵 张 开 银 向木 生
( 汉理工大学交通学 院 武 武汉 4 07) 3 0 0
摘 要 : 箱 梁 竖 向预 应 力 筋 张 拉 引 起 的混 凝 土 竖 向应 力 和 螺 纹 钢 筋 的应 力 进 行 了 有 限 元 计 算 和现 对 场 测 试 分 析 , 试 结 果 表 明预 应 力损 失 离 散 性 很 大 , 且 预 应 力 损 失 可 能 高 达 5 . 是 由于 箱 梁 测 而 0 这 的 高 度 有 限 , 向 预 应 力 筋 的 长 度 都 比 较 短 , 而 在 达 到 张 拉 控 制 应 力 时 高 强 精 轧 螺 纹 粗 钢 筋 的 竖 因 伸长量有限. 目前 的 竖 向预 应 力 锚 固 技 术 尚存 在 不 足 , 锚 固 时 稍 有 不 慎 造 成 钢 筋 回缩 量偏 大 , 在 很
应 变 片 , 且 在 其 竖 向预应 力 筋 中间 的腹 板 混凝 并
1 工 程 概 况
某 高速 公路 桥梁 的 主桥上 部 构造 为七 跨一 联 ( 5m+5 2 7 ×1 0m+ 7 双 幅 ( 5m) 四车 道 ) 向预 三 应 力 混凝 土 变 截 面连 续 箱 梁 , 用 挂 篮悬 臂 浇筑 采 法对 称 施 工 . 桥 主桥 箱 梁 的竖 向 预应 力 筋 采用 该 的冷 拉 Ⅳ级 钢筋 , 张拉 控制应 力 为 6 5MP , 7 a 张拉 力 为 5 0k 螺 纹 钢 筋 的 沿 桥 梁 纵 向 间 距 为 3 4 N, O
收 稿 日期 :0 70 —3 2 0 —21 黄
土 内 , 竖 向埋 设 2个 钢 弦应 变传 感器 , 图 1 沿 如 所
示 , 以测 试 螺 纹 钢 筋 的张 拉 情 况 和对 混 凝 土产 用
生 的压缩 效 果. 于施 工 因素影 响 , 由 螺纹 钢筋 的实
际张 拉顺 序按 竖 向筋 3 竖 向筋 5和竖 向筋 6 行 . 、 进
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第5 期
黄
豪 , : 向 预应 力 作 用 效 果 的 数 值 模 拟 与 预 应 力 损 失 的试 验 研 究 等 竖
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一一 一 一
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20 — . 15 — 10 — . 05 0 05 .
图 1 电阻 应 变 片 和 钢 弦 应 变 传 感 器 布 置 示 意 图
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第 3 卷 第 5 1 期
2 0 年 1 月 07 0
武汉理工大学学报鸯 差 ( )
J u n lo u a ie st fTe h oo y o r a fW h n Un v riy o c n l g
( rnp rai c n e& E gneig T as ott nS i c o e n iern )