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孔道摩阻试验作业指导书

孔道摩阻试验作业指导书

作业指导书批准人:年月日颁布年月日实施编制:审核:孔道摩阻试验作业指导书一、主题内容与适用范围摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确,防止计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患;二是为施工提供可靠依据,以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量;三是可检验管道及张拉工艺的施工质量;四是通过大量现场测试,在统计的基础上,为规范的修改提供科学依据。

二、引用标准(1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(2)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)/附录C2(3)拟测试梁的设计图纸三、检查仪器现场检测设备一览表表2-1四、检查方法1预应力束选择试验选择预应力束的原则如下:(1)预应力束的长度不能太小,否则,摩阻损失较小,而影响因素较多,试验精度无法保证;(2)预应力束的长度不能过大,因为试验时预应力束为单端张拉,预应力束的伸长量较大,若预应力束长度过大则会增加试验的难度.(3)选取的预应力束尽可能包含最大弯起和最小弯起的钢束,便于后期数据的计算2测试方法管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主,该方法主要存在测试不够准确等问题。

其一:由于千斤顶内部存在摩擦阻力,虽然主被动端交替测试可消除大部分影响,但仍存在一定的影响;其二:千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的,需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线;其三:在测试工艺上,预应力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足,使得预应力筋和喇叭口有接触,产生一定的摩擦阻力,也使得测试数据包含了该部分的影响。

为解决上述问题,保证测试数据的准确,使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力,不再使用千斤顶油表读取数据的方法.为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响,在传感器外采用约束垫板的测试工艺,其测试原理如图1所示.采用该试验装置,由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间,因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿,同时测试的时间历程比较短,避免了收缩与徐变等问题,因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。

管道摩阻试验

管道摩阻试验

八、预应力管道摩阻试验1、试验仪器(1)2台传感器及显示仪表,根据所测试的锚口+喇叭口摩阻张拉力大小(0.8ƒptk ·A p )、预应力孔道控制张拉力(按设计取值)的大小选择合适量程的传感器,使得张拉力在落在传感器量程的20%~80%范围内。

连接传感器及仪表,检查系统是否正常工作。

(2)2台千斤顶、2台高压油泵,2块精密压力表,千斤顶及油压表必须经过校验合格。

(3)游标卡尺、对中垫板、钢板尺2把、钢质约束圈若干。

(4)计算器、记录纸若干。

2、试验原理孔道摩阻试验是通过在实体梁上选择几个不同部位有代表性的管道进行测试(一般包括最大弯起角度和最小弯起角度),通过分级加载测读管道两端传感器读数,每个管道加载试验两次,通过二元线性回归计算管道摩阻系数μ和管道偏差系数k 。

试验仪器布置图如下所示:梁体局部应力传感器限位垫板钢垫环工具锚应力传感器限位垫板钢垫环工具锚管道力筋喇叭体图8.1 管道摩阻测试仪器布置图3、试验测试步骤(1)根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。

(2)锚固端千斤顶主缸进油空顶100mm (根据钢束理论伸长值确定)关闭,两端预应力钢束均匀楔紧于千斤顶上,两端装置对中。

(3)千斤顶充油,保持一定数值(约4MPa )。

(4)甲端封闭,乙端张拉。

根据张拉分级表,张拉端千斤顶进油进行张拉,每级均读取两端传感器读数,并测量钢绞线伸长量,每个管道张拉3次。

(5)将乙端封闭,甲端张拉,用同样方法再做一遍。

(6)张拉完后卸载至初始位置,退锚进行下一孔道钢绞线的测试。

每级荷载下均需记录的测试数据有:主动端与被动端压力传感器读数、主动端的油缸伸长量。

4、数据处理方法(1)二元线性回归法计算μ、K 值分级测试预应力束张拉过程中主动端与被动端的荷载,并通过线性回归确定管道被动端和主动端荷载的比值,然后利用二元线性回归的方法确定预应力管道的k 、μ值。

计算公式为:⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∑∑∑∑∑∑ii i i i ii i i i l C l k l C l k 22θμθθθμ 式中 i C ——第i 个管道对应的值)P /P ln(12-=i C ,P 1、P 2分别为主动端与被动端传感器压力;i l ——第i 个管道对应力筋的水平投影长度(m);i θ——第i 个管道对应力筋的空间曲线包角(rad),曲线包角的实用计算以综合法的计算精度较好,其表达式为:22V H θθθ+=式中:H θ为空间曲线在水平面内投影的切线角之和;V θ为空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和。

五中分校南址锚杆摩阻力试验方案

五中分校南址锚杆摩阻力试验方案

北京南锣鼓巷胡同深基坑支护设计与施工杨宁周浩亮董淑科(北京现代金宇岩土工程有限公司,北京,100102)【摘要】:著名的南锣鼓巷商业街位于北京市东城区标志性地段,地理位置重要且人流密集。

基坑深度最深达到了-23m,是该区域迄今为止最深的基坑。

阐明了该基坑支护设计理念、支护结构、参数的选取、施工方法、基坑监测方法及取得的成果,将之作为老城核心区深基坑工程设计及施工的典范。

关键词:深基坑;支护;杂填土;施工技术0 引言随着城市化进程的不断推进,老城区内的现代化建设也逐渐完善。

但由于寸土寸金,建筑设计的占地使用率往往达到80%~90%,并且不断向更深层的地下层空间进行开发和利用。

因此,在这类地区进行深大基坑设计与施工时,往往面临着狭小的施工场地及复杂周边条件的问题。

以本工程为例,重要地理位置下的深基坑设计与施工不仅要保证基坑及周边建筑物稳定,尤其更要确保南锣鼓巷商业街上每日众多游客的绝对安全,并要解决在狭小场地内平行施工协调的问题,因此,不论在设计或施工方面,均要采取特殊的手段来满足该地区特殊要求。

1 工程概况1.1工程及场区边界条件概况本工程位于北京市东城区南锣鼓巷胡同与前园恩寺胡同西口交汇处东南角。

场区东、南面有建筑物,北邻前恩寺胡同,西邻南锣鼓巷街道。

拟建建筑物为地上2层的社区用房,地下6层地下车库及地下消防水池。

地下车库部分基坑深度为20.1~23.0m,平面尺寸大约为22.65m×22.55m,消防水池部分基坑深度为10.56m,平面尺寸大约为19.5m×6.0m。

1.2工程地质概况依据本工程岩土工程勘察报告,勘察深度范围内主要为人工填土层及第四纪全新世冲洪积地层,按照其年代、成因类型及岩性将的地基土层划分为7个大层,如图1。

场区内有两层地下水,第一层为滞水,水位标高为37.35~37.95m(水位埋深10.8~11.7m),含水层为粉质粘土层③层。

以管线渗漏、绿化灌溉、大气降水等为主要补给。

摩阻试验

摩阻试验

1 摩阻损失的组成后张梁张拉时,由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力,摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分,理论上讲,直线管道无摩擦损失,但管道在施工时因震动等原因走动而变成波形,并非理想顺直,加之力筋因自重而下垂,力筋与管道实际上有接触,当有相对滑动时就会产生摩阻力,此项称为管道走动影响(或偏差影响、长度影响)。

对于曲线管道,除了管道走动影响之外,还有力筋对管道内壁的径向压力所产生的摩阻力,该部分称为弯道影响。

按照《TB1002.3-2005 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》,预应力钢束的摩阻损失1s σ按下式计算:()1[1]kx s k e μθσσ-+=- (1) 式中:k σ—张拉控制应力,MPa ;θ—弯曲孔道端部切线交角,rad ,对于空间预应力束,空间包角情况下,θ采用如下近似方法计算:i θ= (2) 式中:H θ-空间曲线在水平面上投影包角;V θ-空间曲线在竖向圆柱面的展开平面上投影包角;i -曲线分段。

x —孔道长度,m ;μ、k —分别为孔道摩阻系数和孔道偏差系数。

2 试验概况2.1 仪器布置试验采用《TB10203-2002 铁路桥涵施工规范》附录所建议的仪器布置测试本桥孔道摩阻损失,仪器布置如图1所示,由于试验时工作锚在对中垫板的外侧,加长了工作锚与喇叭口之间的距离,故在图1所示仪器布置情况下,喇叭口与预应力钢绞线之间的距离加大,预应力钢束以直线或接近直线的形式穿过喇叭口,这样可以减小测试时喇叭口应力损失对测试结果的影响。

张拉端工具锚工具锚梁图1 摩阻试验仪器布置图(1)试验过程按照相关规范要求进行试验设备安装,每一束均进行3次张拉测量,先进行直线束孔道摩阻力测试,按式(1)θ=0时求得k值,再进行与直线束孔道同样工艺及施工条件的曲线束孔道的摩阻试验,并以所得k值代人式(1)求得μ值,每次张拉后都要退锚重新安装千斤顶,为减小退锚的难度,在张拉前将锚固端千斤顶油缸空载顶出10cm,然后安装夹片,张拉完成后,锚固端千斤顶回油,减小退锚时钢绞线的预应力;σ;(2)试验前测试压力传感器初值,然后分级单端张拉到k(3)张拉到控制应力,持压5min,以此时的测量结果作为张拉试验的终值进行分析;(4)张拉端千斤顶回油到0,记录压力筒压力及锚塞外露值。

摩阻试验要求

摩阻试验要求

摩阻试验要求
1. 测试束总数6束:顶板2束,腹板4束。

测试束截面位置如图1所示。

图中,锚固束中画“×”的为测试束,另一腹板的测试束布置位置与其对称。

图1 测试束位置
2. 测试束预应力筋在原下料长度上,每端增长20cm(但每端在原设计长度上,总增长≤100cm即可)
3. 测试束预应力筋在测试前安装好工作锚,但不装夹片。

4. 试验测试前,请准备好张拉千斤顶、油泵、工具锚(含夹片)、油表标定方程。

5. 试验时,请安排10名工人(最好是张拉熟练工人)配合。

6. 测试喇叭口摩阻试验的小台座,如图2所示。

其中特别要求:不放波纹
管,两端喇叭口精确对中。

A B
C
A-A B-B C-C
60
60
6060
6060
60
20
20
20
40
说明:
1.单位:cm。

2.锚下除放螺旋筋外,再加5层HRB335φ12钢筋网片。

3.结构应多布HRB335级钢筋加强。

4.不放置波纹管。

5.采用C50混凝土。

6.两端喇叭口必须精确对中。

图2 台座设计图。

某桥预应力孔道摩阻试验方案研究

某桥预应力孔道摩阻试验方案研究

的试验方案。主要过程为:首先标定千斤顶及配套电动油泵仪 表,提高读数精度。试验时在预应力束张拉端及锚固端安装千 斤顶。然后启动张拉端千斤顶,根据试验工况分级加载,记录 试验数据,再进行卸载,调换张拉端及锚固端位置,重新进行 分级张拉,记录试验数据。试验设备布置,详见图1。先进行顶 板束(3T41)孔道摩阻力测试,按θ=θ1时求得k值;再进行与 顶板束(3T41)孔道同样工艺及施工条件带有曲线的有竖弯束 (3T14)孔道的摩阻力试验[3]。
4 实施方案、试验方法、数据分析 4.1 试验对象选取及测点布置 直线形预应力索选取为下游侧3T41(3T41 钢束规格:
21φj15.24,单束长13350.4cm,张拉伸长量:开始端451.1mm, 结束端476.8mm,张拉力:4101.3KN)。竖弯形预应力选取为 下游侧3T14(3T14 钢束规格:21φj15.24,单束长13364.8cm, 张拉伸长量:开始端639.9mm,结束端222.8mm,张拉力: 4101.3KN)。被测预应力束长度按设计下料长度选取。
图1 管道摩阻试验方法 4.2 试验方法 预应力束的两端,以下简述为A端和B端。 此试验拟做以下工况测试: (1)锚固B端,张拉A端; (2)锚固A端,张拉B端; 为保证测试数据的可靠性,以上每个工况至少重复一次。 每个测试工况,按以下步骤进行: (1)预应力束初张拉至10%δk,持荷3~5min,读取、 记录电动油泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (2)张拉至30%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (3)张拉至50%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (4)张拉至70%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (5)张拉至80%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量。 要求:张拉设备完好并经过检校,能稳定保持张拉力。 4.3 试验结果及数据分析 后张法预应力混凝土结构中管道摩擦阻力估算的准确程 度直接影响结构的使用安全,而施工质量的优劣往往会影响 管道摩阻的大小。为确保桥梁质量,于2月20日至22日对3号墩 3T41、3T14两束平弯束和竖弯束分别进行了管道摩阻测试,预 应力钢绞线束由21φj15.24预应力钢绞线组成。 试验时采用的张拉设备与实际施工时相同,试验前张拉设 备须经过校正。由于管道长度达132m左右,应该采用两端张拉

摩阻试验方案new

摩阻试验方案new

京沪高速铁路沧德特大桥跨104国道(45+3×70+45)m预应力混凝土连续梁桥摩阻、锚口、喇叭口损失试验方案交通大学土木工程学院2009年04月1 工程概况1 工程概况京沪高铁沧德特大桥跨104国道(45+3×70+45)m预应力混凝土连续梁桥,梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。

箱梁顶宽12.0m,箱梁底宽6.7m。

顶板厚度40至50cm 按折线变化,底板厚度40至90cm,按直线线性变化,腹板厚48至80cm,厚度按折线变化,中支点处腹板局部加厚到165cm。

梁全长为301.5m,计算跨度为45+3×70+45m。

中支点处梁高6.5m,跨中9m直线段及边跨15.25m直线段梁高为3.5m,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.75m。

箱梁采用三向预应力体系,纵向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用OVM自锚式拉丝体系,拉采用与之配套的机具设备,管道形成采用金属波纹管成孔。

2 试验的必要性由于预应力筋过长或弯曲过多都会加大预应力筋的孔道摩阻损失,特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,两端拉时,中间段的有效预应力损失较大。

实测资料表明:虽然孔道材质、力筋束种类以及拉控制力相同,不同单位施工的梁所用的钢绞线与波纹管的实测孔道摩阻系数却大不相同,同一单位施工的不同孔道的摩阻系数也存在差异。

作为拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象,若不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计要求;另外,在施工过程中,预应力孔道埋设与设计存在误差时,预应力损失也是不同的,这时,设计伸长值若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。

因此,测量预应力筋的摩阻力,是确保施工质量的有效措施。

锚口、喇叭口损失在预应力的损失中也占有较大的比重,为保证预应力束的锚下应力,需要测试锚口和喇叭口的损失。

为解决孔道摩阻、锚口、喇叭口常规测试中存在的问题,保证测试数据的准确性,在本桥梁体孔道摩阻试验中,使用穿心式压力传感器测试拉端和被动端的压力以代替千斤顶油压表读取数据的方法,提高了测试数据的可靠度与准确性,测试结果不受千斤顶油压表读数分辨率较低的影响;并在传感器外采用约束垫板的测试工艺,以保证拉过程中压力传感器与拉千斤顶对位准确。

孔道摩阻力实验方案

孔道摩阻力实验方案

预应力管道摩阻实验方案工程概况:洪洞跨汾河特大桥共设有7处连续梁,均为单箱单室连续梁,设纵向、横向、竖向预应力钢绞线(钢筋),其中纵向钢绞线为公称15.2mm钢绞线,抗拉极限强度fPK=1860MPa,弹性模量EP=195000MPa,单根张拉力F=195.3kN。

钢绞线束数分别为12束、15束、18束。

本工程混凝土强度达到设计强度的100%,弹模达到设计的95%时方可进行预应力张拉。

为准确计算理论伸长量及验证设计计算时采用的K、μ值的合理性,项目部在预应力张拉施工之前将进行管道摩阻实验。

预应力管道摩阻实验的原理及步骤:一、实验原理及仪器安装:预应力管道摩阻实验的原理及方法:通过测定出孔道预应力损失来反推管道摩阻K、μ值。

图1为孔道摩阻测试安装示意图。

安装示意图说明几点:1、张拉端千斤顶设置数量要通过张拉伸长量和每台千斤顶的行程来确定;2、张拉端所有的千斤顶的中心要求在同一条直线上;3、为避开锚头预应力损失,测定时张拉端不安装工作锚板。

二、实验步骤及数据计算:①张拉端分三级控制进行张拉(0.2P0.6P1.0P),测出被拉端的应力。

②按上述方法反复进行测试三次,取平均值可得到③③张拉端与被张拉端对调,重复步骤①、②。

④对两端在此进行平均,可得到钢绞线伸长量的统计数,作为计算K、μ值的已知数据。

⑤实验过程中所测的所有数据均填在表1中。

⑥有了预应力损失值,便可通过公式(1)、(2)计算摩阻系数μ、摩阻因数K。

μ={-1n(P被/P主-KL)-KL}/θ(1)K=[μθ+1n(P被/P主)]/K(2)式中μ——摩阻系数,即预应力筋与孔道壁的摩擦系数K——摩阻因数,即孔道每米局部偏差对摩擦的影响因素P主——张拉端的控制力,单位:KNP被——被动端的侧力,单位:KNθ——累计转角,单位:radL——束长,单位:m通过公式(1)(2)来计算K,μ值时,要把K取(0.0015)看为固定值,可计算出μ值,或那μ(取0.25)看为固定值,可计算出K 值,可验证它的合理性,也可以进行理论伸长量的计算,并上报各相关单位审批。

80,112m连续梁摩阻试验方案

80,112m连续梁摩阻试验方案

(2)先两端各加载 10%张拉控制拉力,然后一端固定不再张拉,另一端荷载分级张 拉至接近设计张拉力,每个管道张拉两次(以第一次为准,第二次作复核用);
(3)分级测试时,应要求油泵操作人员控制好每级荷载,在压力显示值稳定后,迅速 读取主、被动两端读数;
(4)一次测试循环完成后,应对整个测试系统进行仔细检查,包括安装传感器位置是 否偏心偏离,千斤顶油泵等是否状态良好,钢绞线是否出现问题等,之后搁置约十分钟 左右,方可进行下次测试;
3.2 管道摩阻试验
管道摩阻试验孔道选择: 按照代表性原则选择试验孔道,每种线形的孔道基本包括在内,至少选择 2 个孔道, 所选孔道基本均匀分布在截面的两侧,计算所选试验孔道钢绞线的下料长度并下料、穿 束。 此次试验的纵向预应力采用如 2 所述钢绞线作为管道摩阻试验孔道。 管道摩阻试验方法:
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2.1 48+80+48m 悬浇预应力混凝土连续梁
48+80+48m(时速 350km/h)预应力混凝土连续梁桥,使用 7、14、15、16φ15.2 标 准强度 fpk=1860MPa 的高强度、低松弛钢绞线作为结构预应力体系材料。由于施工现场 环境复杂,施工过程中各项参数与设计参数存在不同程度的差异,为降低施工变异性对 结构对实际结构的影响,各参数应在预应力张拉之前进行测试并与设计所采用的参数进行对 照,如出入较大,应提供给设计单位进一步的检核。此次试验的纵向预应力采用 F1、T1 为钢 绞线管道摩阻试验材料;同时采用 7 和 16φ15.2 钢绞线作为锚口、喇叭口摩阻试验材料。 张拉设备采用与之配套的张拉机具设备。试验张拉束两端预留至少 3 米长度,以便安装 传感器和千斤顶等设备。
2.1 48+80+48m 悬浇预应力混凝土连续梁...................................................... 1 2.2 65+112+65m 悬浇预应力混凝土连续梁.................................................... 2 3 试验方法..................................................................................................................... 2 3.1 试验前的准备工作......................................................................................... 2 3.2 管道摩阻试验.................................................................................................. 3 3.3 锚口与喇叭口摩阻试验.................................................................................. 4

摩阻试验方案

摩阻试验方案

目录1 试验概况 (3)2 试验内容概述 (3)3管道摩阻损失 (3)§3.1 管道摩阻损失的组成 (3)§3.2 管道摩阻损失计算 (4)§3.3测试方法 (5)§3.4 实测结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。

4 锚口及喇叭口摩阻损失 (6)§4.1 测试方法 (7)§4.2 测试结果与分析............................................................................... 错误!未定义书签。

1 试验依据(1)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005;(2)《通桥(2008)2224A-Ⅰ》施工图;(3)相关计算资料。

2 试验概况客运专线铁路 32 米预应力混凝土简支箱梁为后张法预应力混凝土结构,纵向预应力筋为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003,公称直径15.2mm,抗拉强度为1860MPa,弹性模量为1.95×105MPa,管道形成采用直径为80mm或90mm的抽拔管。

3 试验内容概述本次试验包括管道摩阻试验、锚口与喇叭口摩阻试验。

选择制好的两孔箱梁进行管道摩阻试验,锚口摩阻加喇叭口摩阻试验在试件进行。

管道摩阻试验的试验每孔箱梁选择了未初张拉的六条管道(2N2b、N4、N5、N8、N9)进行,通过测定张拉束主动端与被动端实测压力值,根据规范规定的公式计算摩擦系数μ和偏差系数k 。

选择9、12孔群锚锚具在混凝土试件上进行锚口与喇叭口摩阻试验。

主要测定锚口与喇叭口的摩阻损失,根据主动端与被动端的差值计算锚口与喇叭口的摩阻损失。

预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。

管道摩阻试验

管道摩阻试验
(2) 数据准确可靠:采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性 和准确性,不受张拉千斤顶的影响。
(3) 安装简单,拆卸方便:实测中仅使用一个千斤顶,被动端不再安 装千斤顶,使得测试安装工作量大为减小。实测时预先将千斤顶油 缸略加顶出,以便拆卸张拉端夹片;被动端夹片的拆卸待张拉千斤 顶回油后,摇晃力筋即可拆卸夹片。
μ 0.55 0.35
k 0.0015 0.0030
金属波纹管
0.20~0.26 0.002~0.003
(2)孔道摩擦测试原理
试验是在锚下安放压力传感器进行(左端为 张拉端,右端为锚固端)
对中环
传感 器
钢绞线
千 斤 顶
锚环锚塞
孔道摩阻试验布置图
n 孔道摩阻的测试
孔道摩阻的测试就是确定摩阻和孔道偏差 系数。在测试时,先测试直线孔道,此时孔道 无转角,可利用张拉、锚固端的压力差,确定 孔道偏差系数。然后再在曲线孔道内测试摩阻 系数,孔道摩阻力的测算具体可按以下过程:
管道摩阻试验
管道摩阻测试原理及方法
1、引言 2、管道摩阻测试原理与方法
(1)测试原因 (2)测试原理 (3)测试方法 (4)摩阻测试实例 3、测试经验与体会
1、引言
预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇 叭口摩阻三部分。
摩阻测试的主要目的:
1)可以检验设计所取计算参数是否正确,防止 计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患;
(1)先进行直线孔道摩阻测试,按上式θ为 零,求的 k值;
(2)再进行与直线孔道同样工艺的及施工条 件带有曲线孔道的摩阻力试验,并以上项k值 代入上式求的μ值。
数据处理方法
在分级测试出预应力束张拉过程中主动与 被动端的荷载后,通过线性回归确定管Байду номын сангаас道被动端和主动端荷载的比值,然后利 用二元线性回归的方法确定预应力管道 的k、μ值,具体方法如下:

预应力管道摩阻实验

预应力管道摩阻实验

第六章宁夏吴忠黄河公路大桥主桥管道摩阻损失测试6.1 摩阻损失测试概述预应力筋过长或弯曲过多都会造成预应力筋的孔道摩擦损失,特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,在两端张拉时,其中段的有效预应力损失很大,这种预应力的损失往往不容易准确地计算出来,因而其在张拉控制应力作用下的伸长值也无法准确计算。

作为张拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计的要求造成质量事故,另外,在连续刚构梁悬臂施工过程中,预应力孔道埋设与设计存在误差时,预应力损失也是不同的。

这时,设计单位若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。

因此, 后张法预应力混凝土结构中孔道摩阻损失估算的准确程度会直接影响结构的使用安全,而施工中混凝土的质量、张拉工艺的优劣往往会影响孔道摩阻损失的大小,测量预应力筋摩阻力,是确保施工质量的有效措施。

按照《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》,需要对纵向预应力孔道摩阻损失实行现场测定。

6.2 摩阻损失测试依据1、中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);2、人民交通出版社《预应力技术及材料设备》(第二版);3、交通部公路科学研究院《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》;4、监理单位和设计单位提供的桥梁设计图纸;5、宁夏公路工程质量检测中心《压力传感器率定报告》。

6.3 摩阻损失测试目的及方法宁夏吴忠黄河公路大桥管道摩阻损失测试是针对塑料波纹管,虽然塑料波纹管的管道摩阻系数有理论值,但毕竟塑料波纹管应用时间不长,有必要做实验验证,同时管道摩阻系数的测试结果也为吴忠黄河公路大桥结构预应力设计和大桥施工提供参考,实现现场的预应力控制。

管道摩阻损失测试方法,按照业主意见方法采用传感器,采用《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中附录G-9 提供的测试方法,如图6-1 所示。

该测试方法与常规测试方法比较主要特点如下:⑴图6-1 中压力传感器的圆孔直径与锚板直径基本相等,如此可使预应力钢束以直线形式穿过喇叭口和压力传感器,钢束与二者没有接触,只是相当于将预应力钢束加长了,实验所测数据仅包括管道摩阻力,保证了管道摩阻损失测试的正确性。

摩阻力试验

摩阻力试验

线性回归法在预应力摩阻损失测试及运用摘要:准确测定现场实际摩阻损失,确保预应力按设计要求施加给结构物尤为重要。

文章对实测预应力摩阻损失的方法,数据的二元线性回归分析法处理及分析等作了阐述。

关键词:预应力线性回归摩阻损失测试0 前言当预应力钢束的弯曲角度大及长度过大时,均会给预应力钢束造成较大的孔道摩阻损失。

特别是弯曲部位多,弯曲角度大及弯曲半径小的预应力筋,两端张拉后有效预应力在弯曲部位的损失是非常大的。

因此预应力施工时,需对结构物的摩阻损失进行分析及计算,以避免施加的有效预应力过大或过小,与设计值不符而造成质量事故和留下安全隐患。

施工时通常按规范规定的方法及结合经验进行预应力摩阻损失的理论计算。

但实践表明,依靠理论计算所得的摩阻损失值往往与实际摩阻损失值存在较大误差。

原因在于:在结构物混凝土预应力施工时,因操作人员施工工艺、技术水平及现场施工条件等各种因素的影响,预应力孔道成孔质量与设计要求及其它施工项目存在或多或少的差异,其预应力摩阻损失也必然不同,如果仅简单地按理论方法及以往经验取值进行摩阻损失的分析计算,是不能真实反映现场施工实际情况的。

可见,孔道摩阻损失估算的正确程度对预应力混凝土结构的使用安全造成很大影响。

所以在施工中对预应力结构的摩阻损失进行实际测定,是确保结构施工质量及安全使用的必要措施。

本文件结合作者在高速公路BD12合同段立交大桥B匝道桥施工时,进行桥梁上部T构梁体塑料波纹管成孔的预应力摩阻损失测试实验研究,对实测预应力摩阻损失的方法,数据的二元线性回归分析法处理分析,及测试中采取的一些技术要点等作了阐述,以期给读者一些启示。

1工程概况八达高速公路BD12合同段碑庙立交大桥B匝道桥桥跨布置为4×30m+(2×65m)预应力钢筋砼T型刚构+1×20m,桥梁全长294.6m。

主跨的上构T构梁体采用单箱室、变高度、变截面结构形式。

主墩处梁体高750cm,T构端部直线段长度为1070cm,梁高为350cm ,梁底下缘按二次抛物线变化;T 构梁体箱宽为450cm ,顶宽700cm ;端块处的顶板厚度从35cm 渐变至60cm ,底板及腹板厚从70cm 按直线变化渐变至40cm 。

摩阻试验方案范文

摩阻试验方案范文

摩阻试验方案范文摩阻试验是工程力学实验中常见且重要的实验之一,旨在研究物体在不同摩擦条件下运动的规律和摩擦力的大小。

下面是一种摩阻试验方案,具体步骤如下:1.实验目的研究不同材料表面的摩擦特性,测量和分析物体在不同摩擦条件下的运动规律和摩擦力大小。

2.实验器材-平板(不同材质)-引力斜面-汽油或石蜡(减小摩擦力)-倾斜角度调节器-直尺、游标卡尺或激光测距仪-质量块或弹簧秤-数据记录器3.实验步骤-准备实验器材和所需实验样品。

-将平板固定在引力斜面上,调整倾斜角度。

-在平板上放置实验样品,并确保实验样品与平板之间的接触面无明显松动。

-测量实验样品和平板之间的摩擦面的长度和宽度。

-启动数据记录器,并确认其采样频率和记录方式。

-将实验样品放置在引力斜面上,释放下来,并观察其运动过程。

-使用直尺或激光测距仪记录实验样品的位移随时间的变化。

-使用质量块或弹簧秤测量实验样品的重力,以及实验样品和平板之间的静摩擦力和动摩擦力。

-重复实验多次,以提高实验数据的可靠性和精确性。

-分析实验数据,画出实验样品位移随时间的曲线和实验样品的摩擦力随位移的曲线。

-比较不同材料表面的摩擦特性,并讨论实验结果,提出可能的解释和结论。

-撰写实验报告,包括实验目的、原理、过程、数据及数据分析、结果讨论和结论等内容。

4.实验注意事项-实验过程中需注意安全,避免意外伤害。

-实验样品和平板之间的接触面需保持清洁,以避免杂质对实验结果的干扰。

-实验条件(如倾斜角度)需保持一致,以提高实验数据的可比性和可靠性。

-在测量位移时,应注意测量仪器的精度和误差,并采取相应的校正措施。

-实验过程中需避免外界扰动和干扰,以提高实验数据的准确性。

综上所述,以上是一种摩阻试验方案,通过实验可以研究不同材料表面的摩擦特性,测量和分析物体在不同摩擦条件下的运动规律和摩擦力大小。

根据实验结果可以比较不同材料表面的摩擦特性,并得出相应的结论。

桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案

桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案

桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案XXXX技术有限公司2014 年12月1 试验的意义和目的随着现代预应力技术的发展, 预应力混凝土在土木工程中的应用日益广泛。

特别是在桥梁结构中, 预应力技术更为普遍, 且大量采用后张法预应力施工技术。

但后张法预应力施工中, 预应力损失大, 准确计算困难。

在5种预应力损失( 混凝土收缩徐变, 预应力筋松弛, 锚头变形、预应力筋回缩和接缝压缩, 摩阻和混凝土弹性压缩) 中, 摩阻损失所占比例较大, 计算尤为困难。

对于弯曲长束预应力孔道, 摩阻损失高达40%以上。

预应力损失的准确计算是确定预应力筋中有效预应力的关键, 直接影响桥梁结构的使用性能。

对预应力损失估计过高, 可能使梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂, 且降低延性。

对预应力损失估计不足, 则不能有效提高预应力混凝土梁的刚度和抗裂性。

在现行桥梁规范中,对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值,并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。

但是实际上,当孔道曲率半径较小时,预应力钢绞线在同样的张拉控制力下,产生的径向作用很大,预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势,将增大摩阻系数μ。

此外,随着预应力钢绞线根数的增加,沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀,预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同,这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。

一般来说,随着曲率半径的减小,预应力钢绞线数量的增加,摩阻系数μ也将增大。

如采用挂篮悬臂浇筑大跨径连续钢构桥时,精确计算预应力束的有效应力是保证施工过程中结构安全、成桥以后的线形和受力状态合理,需要考虑的重要因素之一。

然而,规范提供了孔道摩阻系数μ和偏差系数k的使用范围,但是范围太大,取不同的值,会得到完全不同的孔道摩阻损失。

虽然可以根据施工采用的结构材料,在试验室进行模型试验,但是试验室和施工现场环境相差较大,得出的结果相差甚远。

在《公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011)》中第7.8.5第一点“预应力张拉之前,宜对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试,通过测试所确定的μ值和k值宜用于对设计张拉控制应力的修正。

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京沪高速铁路
沧德特大桥跨104 国道( 45+3×70+45 )m 预应力混凝土连续梁桥摩阻、锚口、喇叭口损失试验方案
交通大学土木工程学院
2009 年04 月
1 工程概况
1 工程概况
京沪高铁沧德特大桥跨104 国道( 45+3×70+45)m 预应力混凝土连续梁桥,梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。

箱梁顶宽12.0m ,箱梁底宽6.7m 。

顶板厚度40至50cm 按折线变化,底板厚度40 至90cm,按直线线性变化,腹板厚48 至80cm ,厚度按折线变化,中支点处腹板局部加厚到165cm。

梁全长为301.5m ,计算跨度为45+3×70+45m。

中支点处梁高6.5m ,跨中9m 直线段及边跨15.25m 直线段梁高为3.5m ,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.75m 。

箱梁采用三向预应力体系,纵向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力钢绞线,锚固体系采用OVM 自锚式拉丝体系,拉采用与之配套的机具设备,管道形成采用金属波纹管成孔。

2 试验的必要性
由于预应力筋过长或弯曲过多都会加大预应力筋的孔道摩阻损失,特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,两端拉时,中间段的有效预应力损失较大。

实测资料表明:虽然孔道材质、力筋束种类以及拉控制力相同,不同单位施工的梁所用的钢绞线与波纹管的实测孔道摩阻系数却大不相同,同一单位施工的不同孔道的摩阻系数也存在差异。

作为拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象,若不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计要求;另外,在施工过程中,预应力孔道埋设与设计存在误差时,预应力损失也是不同的,这时,设计伸长值若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。

因此,测量预应力筋的摩阻力,是确保施工质量的有效措施。

锚口、喇叭口损失在预应力的损失中也占有较大的比重,为保证预应力束的锚下应力,需要测试锚口和喇叭口的损失。

为解决孔道摩阻、锚口、喇叭口常规测试中存在的问题,保证测试数据的准确性,在本桥梁体孔道摩阻试验中,使用穿心式压力传感器测试拉端和被动端的压力以代替千斤顶油压表读取数据的方法,提高了测试数据的可靠度与准确性,测试结果不受千斤顶油压表读数分辨率较低的影响;并在传感器外采用约束垫板的测试工艺,以保证拉过程中压力传感器与拉千斤顶对位准确。

3 摩阻损失组成
摩阻损失由两部分组成,即管道偏差引起的摩阻损失和管道弯曲引起的摩阻损失。

如 果管道光滑且笔直,则在理论上讲预应力是不存在摩阻损失的,然而施工的管道总是存在 位置偏差和孔道不光滑,必将导致预应力筋与孔道间的摩阻,从而产生预应力摩阻损失。

同时对曲线配筋而言,由于孔道弯曲使预应力筋对孔道壁产生径向压力从而增大摩阻,曲 率半径越小,摩阻越大。

按照《 TB1002.3-2005 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规》 ,预应力钢 束的摩阻损失 s1 按下式计算: s1 k [1
式中: k —拉控制应力, MPa ; —弯曲孔道端部切线交角,
近似方法计算: 22
Hi Vi i ( 2)
式中: H -空间曲线在水平面上投影包角; V -空间曲线在竖向圆柱面的展开平面上投影包角; i -曲线分段。

x —孔道长度, m ;
、k —分别为孔道摩阻系数和孔道偏差系数。

4 摩阻试验仪器布置
4.1 预应力束选择
试验选择预应力束的原则如下:
(1) 预应力束的长度不能太小,否则,摩阻损失较小,而影响因素较多,试验精度 无法保证; (2) 预应力束的长度不能过大,因为试验时预应力束为单端拉,预应力束的伸长量 较大,若预应力束长度过大则会增加试验的难度。

本桥摩阻试验选择 2 束腹板束、 2 束顶板束进行摩阻试验。

e ( kx) ]
1) rad , 对于空间预应力束,空间包角情况下, 采用如下
4.2 预应力孔道摩阻损失测试
试验采用《 TB10203-2002 铁路桥涵施工规》附录所建议的仪器布置测试本桥孔道摩 阻损失,仪器布置如图 1所示。

按照图 1 所示的仪器布置进行试验时,测试结果中包括喇 叭口损失,对孔道摩阻系数将有一定的影响。

5 现场试验步骤
5.1 孔道摩阻试验
(1) 试验过程按照相关规要求进行试验设备安装,每一束均进行 3 次拉测量,先进 行直线束孔道摩阻力测试,按式( 1) =0时求得 k 值,再进行与直线束孔道同样工艺及 施工条件的曲线束孔道的摩阻试验,并以所得 k 值代人式( 1)求得 值,每次拉后都要退
4.3 锚口损失和喇叭口损失
为测试锚口损失和喇叭口损失, 配置一定的普通钢筋及锚下螺旋筋)
示。

需要做三个试验梁(梁长 4m ,截面为 0.6m ×0.6m , ,测试喇叭口、锚口损失的试验仪器布置图如图 2 所
锚固端
工具锚
图 1 摩阻试验仪器布置图
油泵
油泵
压力测试仪 压力测试仪
图 2 喇叭口、锚口损失测试仪器布置图
锚重新安装千斤顶,为减小退锚的难度,在拉前将锚固端千斤顶油缸空载顶出10cm,然
后安装夹片,拉完成后,锚固端千斤顶回油,减小退锚时钢绞线的预应力;
(2)试验前测试压力传感器初值,然后分级单端拉到k ;
(3)拉到控制应力,持压5min ,以此时的测量结果作为拉试验的终值进行分析;
(4)拉端千斤顶回油到0,记录压力筒压力及锚塞外露值。

(5)锚固端千斤顶回油,卸下两端拉装置。

(6)重复进行上述步骤,再试验2 次。

由于摩阻试验需单端拉,预应力束较长,且安装的仪器及垫板较多,安装存在缝隙,单个千斤顶的伸长量不足,为解决这个问题,由锚固端先拉10%~30%,然后主动端再进
行拉。

5.2 喇叭口、锚口损失试验
(1)试验过程按照图2 相关规要求进行试验设备安装,均进行3 次拉试验,每次拉后都要退锚重新安装千斤顶,为减小退锚的难度,在拉前将锚固端千斤顶油缸空载顶出10cm,然后安装夹片,拉完成后,锚固端千斤顶回油,减小退锚时钢绞线的预应力;
(2)试验前测试压力传感器初值,然后分级单端拉到k ;
(3)拉到控制应力,持压5min ,测量压力筒压力及油压表读数,以此时的测量结果作为拉试验的终值进行分析;
(4)拉端千斤顶回油到0,记录压力筒压力及油压表读数。

(5)锚固端千斤顶回油,卸下两端拉装置。

(6)重复进行上述步骤,再试验2 次。

6 试验数据分析方法
4.1 直接分析
先进行直线束孔道摩阻力测试,按式(1)=0 时求得k 值,再进行与直线束孔道同样工艺及施工条件的曲线束孔道的摩阻试验,并以所求k值代人式(1)求得值。

4.2 最小二乘法
若试验采用的预应力束均有弯起角度,需采用最小二乘法来进行分析。

被动端的拉力F B 与主动端的拉力F Z 关系为:
F B F Z e ( kl)(3)
为根据试验数据确定参数和k 的值,令:
c ln(F Z /F B ) 4)
(5)
则:
kl c
由于试验存在误差,故假设测试误差为 ,即: kl c
若有 n
束预应力钢束,则:
束以上的预应力钢束才能计算出 和 k 的值
需要指出的是,孔道摩阻损失试验中测得的损失值包括喇叭口的损失,故在分析数据 时需扣除本部分损失。

4.3 锚口和喇叭口损失数据分析
图 2 所示试验梁两侧的压力传感器压力差即为喇叭口损失和锚口损失之和,以拉力的 百分比表示
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
和 k 的耦联,必须借助于 2
F
i 2 (
i
kl i c i )2
欲使试验误差最小,应使

F
F
0 , F k
整理可得:
2 i
k l i i c i i
l i i k l i 2
c i l i
由式
( 9)
可解得参数 和 k ,需要指出的是,由于参数
i
kl i c i i
利用最小二乘原理,全部预应力钢筋测试误差的平方和为:
需配合

1) 试验梁
I
400
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
I立面图
4Φ12
钢筋网片图
Φ12 间距同钢筋网

说明:
1 本图尺寸以厘米计。

2 现场可根据实际情况进行调整。

3 试验梁采用19 根钢绞线的喇叭口及波纹管。

(2)垫板
为保证压力传感器与锚垫板间的对中,需做下图所示垫板两个。

垫板为圆形,中为直径125 的孔,上下各有一突出圆柱,一面与压力传感器连接,一面与锚垫板连接。

下圆柱尺寸请参考19 束锚垫板圆槽制作。

Φ 12 间距同钢筋网

1-1断面

178
125









适合锚垫板槽的直径
直径1
径250。

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