铸造型预应力筋锚垫板的受力和尺寸探讨——预应力锚固区安全探讨之三
夹具预应力筋用锚具

夹具预应力筋用锚具在建筑工程中,夹具预应力筋用锚具是一种重要的工程材料,它主要应用于桥梁、高速公路、地铁等大型基础设施的建设中。
这种锚具的主要作用是将预应力筋锚固在结构中,以增加结构的强度和刚度,提高结构的耐久性。
夹具预应力筋用锚具由锚头、锚杆和夹具三部分组成。
其中,锚头是锚具的主要部分,它通过夹具与预应力筋连接,将预应力传递到结构中。
锚杆的作用是将锚头固定在结构中,夹具则用来连接锚头和预应力筋,保证预应力能够均匀地传递到结构中。
夹具预应力筋用锚具的使用可以带来许多优点。
它可以提高结构的强度和刚度,减少结构的变形和裂缝。
它可以提高结构的耐久性,延长结构的使用寿命。
夹具预应力筋用锚具还可以提高结构的抗震性能,减少地震对结构的影响。
然而,夹具预应力筋用锚具的使用也存在一些问题。
它的成本较高,需要大量的资金投入。
它的施工难度较大,需要专业的技术人员进行操作。
夹具预应力筋用锚具的使用还需要考虑到环境因素对它的影响,如温度、湿度等。
夹具预应力筋用锚具是一种重要的工程材料,它具有许多优点,但也存在一些问题。
因此,在使用夹具预应力筋用锚具时,需要考虑到它的优点和缺点,并根据实际情况进行选择和使用。
还需要加强对其研究和开发,提高其性能和使用效率。
一、预应力锚夹具预应力锚夹具是用于在钢结构中施加预应力的重要工具。
通过使用预应力锚夹具,可以有效地提高钢结构的承载能力,改善其受力状态,提高其抗震性能。
预应力锚夹具一般由锚具、夹具和连接器组成。
锚具是用于将预应力钢绞线或钢筋固定在结构上的部件;夹具是用于夹紧预应力钢绞线或钢筋的部件;连接器是用于连接锚具和夹具的部件。
预应力锚夹具的选择应考虑以下因素:1、预应力的大小和方向:应根据设计要求选择合适的预应力大小和方向,以确保锚夹具能够有效地施加预应力。
2、钢绞线或钢筋的类型和尺寸:应根据钢绞线或钢筋的类型和尺寸选择合适的锚夹具,以确保其能够牢固地固定钢绞线或钢筋。
3、结构的特点和要求:应根据结构的特点和要求选择合适的锚夹具,以确保其能够适应结构的要求。
关于预应力筋锚固区的荷载传递试验——预应力锚固区安全探讨之二

1 引言
预应力混凝土结构中支承锚具荷载并将其传 递 给结构 的局部 区域 ,称做 “ 固 区” 。该 区域 锚
受 集 中力 作用 ,局部 应力分 布复 杂 ,纵 向和横 向 应 变都会 发生 ,相应 的裂缝 可 能随之 出现 ,影响
构 内的部分 , 包含锚固区 ,都归结构设计负责 , 应 符合结 构设计 规 范 。锚垫 板及其 下方 的抗裂 钢
浙江富 阳 3 0 14 2) 1
10 1 2杭州浙锚预应力有 限公 司 003
要: 预应力筋锚固区的承载能力如何确定 ,是 中外业界长久以来 十分关注 的问题 ,国外的技术标 准要求
采用对试件加压力 的试验方法进行验证 ,中国的惯 例是 混凝 土结构以 内的埋入件及抗裂钢筋 由结构设计者 负责设计 ,结构 以外 的锚具 由锚具制造者 负责 达到标 准。但 整套的夹片式锚具却包含 了结构体外 的锚具 和 用于结构体 内的配套零件 ,形成 了分 管不清的局面 。从2 1年 l月起 ,中国的行业标准J J5 2 1 预应 00 0 G 8— 0 0《 力筋用锚具 、夹具 和连接器应用技术 规程 》首先提出在进场验收锚具时 ,如果锚垫板是铸造型 的 ,锚具生 产厂应进行锚 同区传力性能试验 ,结构设计方认 为锚固区传力性能不能满足要求时也可能进行这项试验 , 该标准与美 国后张预应 力学会 ( T )的验收标准基本一致 。2 l年3 PI O 1 月中 国交通部发布 了 《 公路桥梁预应 力钢绞线用锚具 、夹具 和连接器 》 ( T I 2 — 0 0 J 厂 3 9 2 1 )行业标准 ,要求锚下垫板 的构造尺 寸应 能将 预应力 可 ’ 靠地从锚具传递到混凝土构件 中。该标准 的规定一 I 19关 于荷 载传递试验要求基本相 同。但是中国的业 NFP 9 3 界对 “ 荷载传递试 验” 比较 陌生 ,不太了解如何进行这项试验 。今后 的国内外工程 ( 如高铁 、高速 ),特 别是 国外用户 可能要求 锚具 生产厂提供此项试验证 明,锚具生产方和结构设计方都需要直 面应对 。本 文就 是在这种形势下汇总 了国内外 的试验概念 、试件制作 、试验方法和要求 ,给业内人员提供一个 概括 的资讯。 关键 词 : 预应力筋锚固区 锚具 锚垫板 螺旋筋 荷载传 递 混凝 土棱柱体试件
预应力混凝土T梁锚固区受力分析与验算

|试 验 与 检 狈厂王 倩,等:预应力混凝土T 梁锚固区受力分析与验算N C 预应力混凝土 T 梁锚固区受力分析与验算王倩!朱自萍!谢玉萌!刘婉癑(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司;公路交通节能环保技术交通运输行业研发中心,安徽合肥230088)摘要:根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范M JTG 3362 — 2018)新增的后张预应力混凝土锚固区验算规定,对广泛使用的T 梁锚固区进行分析和验算,以某30 m 预应力混凝土 T 梁为例验算梁端和三角齿块的截面和配筋。
计算结果表 明:原有T 梁端部锚固区截面配筋满足规范要求,负弯矩区三角齿块锚后牵拉和局部弯曲不满足规范要求,需要增加配筋、改善 构造。
关键词:锚固区验算;T 梁锚固区;三角齿块;锚后牵拉;局部弯曲中图分类号:U443. 32 文献标志码:A 文章编号:1673-5781(2020)06-1109-040引 言装配式预应力混凝土 T 梁为预制标准化构件,具有刚度 大、变形小、伸缩缝少、行车舒适、技术成熟等优点,因此广泛应用在公路桥梁建设中,常用跨径范围为20〜40 m *整体受力 明确、技术成熟,局部锚固区受力复杂,计算不明确,使用过程 中也因配筋不当导致出现裂缝的事件较多*因此有必要对桥梁进行锚固区验算*预应力混凝土桥梁锚固区属于混凝土结构的D 区,即应力扰动区*美国《AASHTOLRFD 规范》中明确将混凝土梁桥 结构划分为B 区和D 区,分别进行设计,并给出了一些典型D区的设计方法*可以采用拉压杆模型、压力扩散模型以及三维有限元模型进行计算分析*我国2018年颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362 — 2018)%&首次在国内给出应力扰动 区(D 区)的概念,并将后张锚固区划分为局部区和总体区两个区域,分别进行计算*本文结合该规范新增锚固区规定,对某30m 跨径预应力混凝土 T 梁锚固区进行验算*1计算规定1.1梁端锚固区计算在后张预应力混凝土端部锚固区的总体区内'存在多个受拉区域'如图1 所示'锚固力从锚板向全截面扩散过程中'会产生劈裂应力,其合力称为劈裂力*当锚固力作用在截面核心之外时,锚固区受拉侧边缘还存在纵向拉应力,其合力为边缘拉力*锚固面压陷和周边的变形协调要求,将在锚固面边缘产生剥裂应力,其合力称为剥裂力*ab图1后张预应力混凝土端部锚固区内的受拉效应1.1.1端锚劈裂力计算单个锚头引起的端锚劈裂力设计值按下式计算:T b ,d / 0.25P X1 + 刃2%1 —刃―子& + 0. 5P d sin (1)劈裂力作用位置至锚固面的水平距离:d b = 0. 5( — 2? +e sin ,(2)式中:P d 为预应力锚固力设计值,取1 2倍张拉控制力卫为锚垫板宽度;为锚固端截面高度;为锚固力偏心距,即锚固力作用点距截面形心的距离"为锚固力在截面上的偏心率*收稿日期:2020-06-11 ;修改日期:2020-07-01作者简介:王 倩(1990 — ),女,安徽合肥人,研究生,工程师.《工程与建设》2020年第34卷第6期1109|试验与检测「王倩,等:预应力混凝土T梁锚固区受力分析与验算S=2e/h,为力筋倾角*对于由一组密集锚头引起的锚下劈裂力设计值,采用锚固力合力值代入式(1)计算;对于非密集锚头引起的锚下劈裂力设计值,按单个锚头分别计算,取各劈裂力最大值*相邻锚垫板中心距小于2倍锚垫板宽度的,定义为密集锚头*一组密集锚头的总垫板宽度c取该组锚头两个最外侧垫板外缘之间的间距*112剥裂力计算由锚垫板局部压陷引起的周边剥裂力按下式计算:T s.=0.02max{P.-}(3)当两个锚固力中心距大于0.5倍锚固端截面高度时,剥裂力按式(3)和式(4)计算取大值*.9eTs,=0.45P.•(1)(4)h式中:巴2为同一端面上,第Z个锚固力设计值;氏为锚固力设计值的平均值,即2.g(I11+P d2)/2;s为两个锚固力的中心距;h为锚固端截面高度*113边缘拉力设计值计算求验算受力截面的截面尺寸和配筋。
夹片式锚具锚垫板系列的尺寸估算——预应力锚固区安全探讨之四

者及结构设计者都严 格遵从 。锚垫板及 螺旋筋的产 品设计 ,不 可能完全脱离计算 ,至少估算 是需 要的 。有 限元分析法 能探讨锚垫板 的应力分布状况 , 有助于拟订锚垫板的设计 。该文依据发布在 《 预应力技术 》2 0 1 2 年第3 期上 的 “ 预应力锚 固区安全探讨 之三” ,拟订了圆形夹 片式锚具 下配用 的锚垫板及螺旋筋系列尺寸 , 可供产品生产者设计产品之用 ,也可供工程设计 、 施工单位参考 。该文 的估算办法参考 了美 国P T I 标准用于 普通钢板加工 型锚 垫板的计算准则 ,只用了简单的结构力学 和经验参 数。该文仅拟订 了 1 5 钢绞线 1 3 7 孔 锚具的锚下配件 。实践经验对预应力技术很 重要 ,该文列 出了法 国F r e y s s i n e t 体 系、瑞 士 v s L体系 、中国 Q M、 0 V M、 Q V M体系的锚垫板 、螺旋筋 、波纹管尺寸 ,可供对照参考 。该文考虑 了我 国铁道部 门的 相关要求 。 关键词 : 夹 片式锚具 .
锚 垫板 尺寸 估算
1系列范围
都 常用 的夹 片式锚 具包 括 l 3 和1 5 两个 系 列 ,
格 ,给锚具生产造成浪费 ,生产厂产品规格过
多 、施工 也不 方便 。须 知 ,不 必太 多 的规 格就 能
是 圆形 ,即Y J M型。系列范围如下 :
Y J M1 3 系歹 0 为1 —5 5 孑 L ,且 p Y J M1 3 — 1 ~5 5
1 2 、1 9 、2 2 、2 7 、3 1 、3 7 孔 ,共 1 1 个 规格 ,除4 、 5 孔小 规 格外 ,其他 都 是按 三 角 形孔 位 排列 的 ,
些不同,从一开始就将全部孔数的锚具列入了产
预应力锚具受力过程的有限元分析及锚圈的尺寸和材料优化

预应力锚具受力过程的有限元分析及锚圈的尺寸和材料优化随着预应力技术在桥梁、建筑、水利工程方面的大量应用,锚具作为保证有效传递预应力的关键部件也得到越来越多的关注。
在保证锚固效率的同时,锚具的成本成为人们越来越关注的问题。
传统的设计沿用宁大勿小的原则,基于经验进行设计。
锚具的受力情况较复杂,目前还很难用理论公式准确地计算出它的应力应变。
本文以锚圈为研究对象,通过建立锚具组件的有限元模型,对锚具的受力过程进行分析,校核锚圈的强度,并对锚圈外形尺寸和材料展开优化,最后用物理实验验证。
在锚具受力过程的模拟方面,本文以七孔锚具为例,在分析了七孔锚具的工作状况及结构后,对锚圈、夹片及钢绞线的形状进行了简化,采用线性硬化弹塑性材料模型,设置摩擦系数之后,运用有限元分析软件建立数值模型,对七孔锚圈的受力过程进行模拟分析,得到了锚圈在受力过程中的应力应变及位移的分布状态,校核了锚圈强度。
在锚圈的尺寸及材料优化问题上,首先,对七孔锚圈的外形尺寸进行了优化,考虑到钢材的规格尺寸及产品机加工的要求,将七孔锚圈按照Φ135和Φ126两种尺寸规格分别进行模拟计算,分析同一直径的不同高度锚圈的应力应变的变化随高度的变化趋势,得到较优的高度。
第三,对七孔锚圈的两种不同材料及其不同状态的模拟结果进行了比较,得出45钢通过调质处理提高它的屈服强度和断裂强度后,用来替代40Cr是可行的。
最后进行了物理实验验证,模拟结果与实验结果比较一致,验证了数值模型的正确性。
通过以上研究,本文的结论对锚圈外形尺寸的设计和选用材料提供了理论依据,起到了一定的指导作用。
锚具预应力

锚具预应力锚具预应力是一种常用于建筑工程中的技术,在混凝土结构中起着至关重要的作用。
通过在混凝土构件中引入预应力,可以有效地提高结构的承载能力和耐久性,同时还能降低结构的自重,减小裂缝的产生,延长结构的使用寿命。
本文将介绍锚具预应力的概念、原理、应用以及未来发展趋势。
锚具预应力是利用预应力钢筋或钢束施加在混凝土构件上的预应力,通过锚固装置将预应力钢筋的预应力传递到混凝土中,使混凝土受到拉力,从而增加混凝土的抗拉能力。
锚具预应力的原理是利用预应力钢筋的弹性回缩和混凝土的收缩来产生内应力,使混凝土构件在受力状态下具有一定的预应力,从而提高结构的整体性能。
在实际工程中,锚具预应力广泛应用于桥梁、楼板、梁柱等混凝土结构中。
通过在混凝土构件中设置预应力钢筋,并利用锚固装置固定预应力钢筋的预应力,可以有效地提高混凝土构件的承载能力和抗震性能,减小结构变形,提高结构的整体稳定性。
特别是在大跨度桥梁、高层建筑等工程中,锚具预应力技术更是不可或缺的重要手段。
随着科学技术的不断发展,锚具预应力技术也在不断创新和改进。
未来,随着新材料、新技术的应用,锚具预应力技术将更加智能化、高效化和环保化。
例如,利用智能传感器监测混凝土结构的应力、变形等参数,实现对结构状态的实时监测和控制;采用新型环保材料替代传统的预应力钢筋,降低建筑工程的能耗和排放,实现可持续发展。
总的来说,锚具预应力作为一种重要的建筑工程技术,在提高结构安全性、减轻结构自重、延长结构使用寿命等方面具有重要作用。
通过不断的研究和实践,锚具预应力技术将不断完善和发展,为建筑工程的发展带来更多的可能性和机遇。
相信在未来的建筑领域,锚具预应力技术将发挥越来越重要的作用,为人类创造更加安全、美观、环保的建筑环境。
40+55+40m预应力混凝土连续箱梁锚垫板张拉破坏事故处理

40+55+40m预应力混凝土连续箱梁锚垫板张拉破坏事故处理摘要:预应力张拉施工中出现锚垫板张拉破坏的情况是预应力施工非常棘手的问题,本文为笔者结合工程实践,对某立交桥40+55+40m预应力混凝土连续箱梁施工中出现的锚垫板张拉破坏事故进行了分析与处理。
关键词:预应力混凝土连续箱梁锚垫板张拉破坏分析与处理1概述公路桥梁建设工程中,预应力结构以其优良的结构性能已被广泛地应用,适应了现代桥梁结构型式的多样性和复杂性的发展趋势。
但预应力施工实践中,有时难免会出现预应力锚垫板张拉破坏的现象,给工程施工带来了不可预见的损失。
笔者仅就某互通式立交A匝道预应力混凝土连续箱梁桥施工中出现的锚垫板张拉破坏事故进行了原因分析和处理措施,仅供同行参考。
某高速公路某互通式立交A匝道桥下部结构为桩基础、柱式桥墩和肋板式桥台,上部结构为40+55+40m一联变截面单箱三室预应力混凝土连续箱梁,梁高为1.7~3.2米,梁顶设8cm的沥青混凝土面层。
全桥位于R=199.5m右转平曲线上。
箱梁采用C50级混凝土,预应力管道为塑料波纹管,张拉锚具型号为OVM15—16,预应力钢绞线采用`1860MPa高强低松驰钢绞线,设计采用两端通长一次性张拉。
2锚垫板张拉破坏事故情况说明该连续梁施工时,钢筋检查合格、预应力管道固定位置准确、混凝土施工过程顺利。
当混凝土同条件养护试件10d抗压强度为51.3MPa,具备了设计张拉条件的要求时,使用四套张拉机具开始对梁体实施左右对称两端同时张拉;设计张拉顺序依次为:N13、N12—N14、N11—N15、N10—N16、N9—N5、N4—N6、N3—N7、N2—N8、N1—N21、N20—N22、N19—N23、N18—N24、N17,采用应力、伸长量双控法张拉。
总共24束钢绞线,一天半张拉完毕。
第三天,经检查,钢束均没有产生回缩现象,随后准备进行封锚、压浆工作。
当工人正在按次序实施切除钢绞线工作长度的时候,位于曲线外侧的第N17钢束锚具垫板出现崩裂,其它钢束没有发生变化。
单孔预应力基本锚垫板设计方法探讨

Ab ta t src :Th f e cso e d nly u pin np esrsigefcsi o ttn in d cn rt lb r icse ysmee a pe t eil n e ftn o ao t t so r ̄tes fet p s-e s e o cees saedsu sd b o x m l wi n u o o n n o a s h f i l n to .Th eut fa ay i s o t a h e d n ly u p in ud if e c h e et n ditr a fre f o e i t ee n e me t meh d erslso n lss h w h t etn o o to t swo l n u n et ed f cis a ne l ocso d s t a o l l o n n n
索方案对端跨设计截 面的综合 弯矩和次弯矩有 一定影 响 , 而对 于 [ ] 郑 大 , 对板带 设计截 [] 陈国栋 , 贞政 . 但 3 房 预应 力 筋布 筋形 式 对板 结构 性 能的 影响
面的抗 裂验算结 果影 响很 小 ;) 6布索方式 对板带设 计截面 的受 弯
Co pa io f p e s r s i f e t n p s -e i n d m r s n o r - t e sng e f c s i o t t nso e c nc e e s a s wih dif r ntt n o a o to i n o r t l b t f e e e d n I y u pto s
2 1 局部 受压承 载 力要 求 .
锚垫板锚固区传力试验

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald21DOI:10.16660/ki.1674-098X.2108-5640-5879锚垫板锚固区传力试验——钢筋混凝土构件裂缝扩展技术研究周振兴 王俊华 王超奇(中钢集团郑州金属制品研究院有限公司 河南郑州 450000)摘 要:锚具锚垫板因具有良好的传力性能,在预应力混凝土结构中被广泛应用,目前我国对锚具锚垫板产品的相关标准中关于其传力性能试验描述不够详细、明确,存在一定的技术难题,给检测工作带来不便。
本文通过对锚垫板锚固区进行传力试验,研究其应力状态和构件裂缝扩展情况,以及裂缝形态和破坏荷载来完善锚垫板锚固区传力试验的相关技术方法,为预应力结构的使用寿命和安全性提供参考。
关键词:工程材料 锚固区传力 试验研究 锚垫板 裂缝扩展 破坏荷载中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:1674-098X(2021)07(b)-0021-03Load Transfer Test in Anchorage Zone of Anchor Pads ——Research on Crack Propagation Technology of Reinforced Concrete MembersZHOU Zhenxing WANG Junhua WANG Chaoqi(Sinosteel Zhengzhou Metal Products Research Institute Co., Ltd., Zhengzhou, Henan Province,450000 China)Abstract: Anchorage anchor pad is widely used in prestressed concrete structure because of its good force transfer performance. At present, the test description on its force transfer performance in the relevant standards of anchorage anchor pad products in China is not detailed and clear, and there are certain technical problems, which brings inconvenience to the testing work. In this paper, through the force transfer test of the anchor pad anchorage zone, the stress state and crack propagation of the component, as well as the crack shape and failure load are studied to improve the relevant technical methods of the force transfer test of the anchor pad anchorage zone, so as to provide reference for the service life and safety of the prestressed structure.Key Words: Engineering materials; Force transfer in anchorage zone; Experimental study; Anchor pad; Crack propagation; Failure load作者简介:周振兴(1989—),男,本科,工程师,研究方向为建筑材料。
预应力钢绞线及夹片式锚具在我国的发展与应用——预应力锚固区安全探讨之一

关键 词 : 预应力钢绞线
夹片式锚具
预应力筋效率 系数
预应力筋锚 固区
1预应 力钢绞线
我 国 的预应力 钢绞线 产业 发展 之路 ,先经 历
线生产线 ,其 中4 %为进 口生产线 ;国产的生产 0
线 占6 %之 多 ,也 能 生 产 1 6 MP 级 低 松 弛 产 0 0 a 8 品 。20 年 我 国的钢 绞线 年 总产 量 已高 达 30 09 5 万 吨 。业 内人 士 估计 我 国的设 备 总产 能 约为5 0 0 万 吨 。至 2 1年 ,钢 绞 线 生产 线数 量 突增 至2 0 00 0 多 条 ,产 能约 为 60 吨 ,因受 国家建 设计 划 调 整 4万 的影 响 ,产量 降为 30 吨 。 2万 我 国预应力 钢绞 线产 品也存在 一些 问题 :强
。
问 超振付
P RE TR SS TE S E CHN OL GY O
《 技 末 》 02 第1 总 9期 颓左 21 年 期 第0
利 进 行 ,细节 决 定成 败 1
钢绞线的实际直径准确值是影响锚固效果的
另一 重要 因素 ,以 16 MP 20 80 a( 7K)级为 例 ,欧 洲标准 E R N R 3及 中国标 准G / 2都是 U O O M 18 BT5 4 2
能力 约3 4 吨 。 ~万
定 ,国产钢绞线随着强度的提高,表面硬度竟高
达 HR 4 一 C 2 C 9 HR 5 。这 一 硬度 范 围 与夹 片硬 度 范 围HR 5 ~ C 4 匹配 时会 出现 问题 ,有 可能 C 8 HR 6 在
进入本世纪,我 国预应力桥梁及其他工程明
显 增 多 ,对 钢绞 线 的需要 量 随之加 大 。20 年 我 05
关于建筑工程中预应力施工技术应用研究

关于建筑工程中预应力施工技术应用研究摘要:我国国民经济持续深入发展,房屋建筑工程的规模得到快速扩大,与此同时建筑工程预应力施工技术应用场景越来越多。
本文对预应力施工技术的主要应用要点展开初步探究,针对应用过程中需要注意的要点提出相应的要求,不断优化预应力技术应用手段。
关键词:建筑工程;预应力;施工技术;应用一、引言近年来我国建筑工程不断提升施工技术应用水平,满足了人民群众快速增长的居住环境的强烈需求,预应力施工技术是这些年来受到建筑业界大力推广的成熟技术,施工过程中应用场景非常广泛,发挥着非常明显的作用,有效地保证了施工质量。
二、建筑工程预应力技术原理和特点混凝土预应力施工技术在我国应用时间不长,在长期工程实践中发现混凝土抗压力强,抗拉力弱容易出现开裂问题,预应力筋的加入混凝土结构中大大增强内部抗拉强度,减少完工后裂缝质量问题的产生。
预应力技术原理主要是按照混凝土结构受力负荷进行计算和设计,当混凝土结构构件负荷值达到设计要求时,使用专用设备进行张拉,此时混凝土结构构件内部产生的拉应力、压应力与外部负荷达到平衡值,混凝土结构形成受力平衡的整体。
预应力技术在混凝土结构施工中的应用过程中,受拉部位已存在预应力,只有外部荷载超过已有预应力情况下,构件才会出现开裂,普通混凝土构件抗拉强度不足,因此,预应力的预先实施张拉有效增强了重要受力结构构件的抗裂能力,抗裂能力效果显著也满足了结构的防水性、抗渗透性、抗腐蚀性,节省混凝土材料成本的同时,在满足荷载效应的条件下混凝土具有较好弹性,大大增加混凝土结构构件的强度、刚度,有效增强建筑结构的抗震能力和安全性,满足复杂多变的建筑环境要求。
预应力技术与普通混凝土施工技术应用对比,也存在一定的限制性,预应力技术质量要求比较高,工艺较复杂,工艺设计过程专业性强,特别是对张拉的机具、灌浆等设备要求维护性能良好且使用成本相对较高,对施工单位的工艺、人力、机械等方面成本控制是一大考验。
焊接锚垫板受力分析

2020年6月Jun. 2020第37卷 第6期Vol. 37 No. 6新乡学亞学报.Journal of Xinxiang University焊接锚垫板受力分析王赞芝打江倩敏1,王 丹2,李生梅3,陈道森4(1.广西科技大学土木建筑工程学院,广西柳州545006;2.i 庆亚派桥梁工程质量检测有限公司,重庆401121 ;3.北京风雅颂专利代理公司柳州分公司,广西 柳州545006;4.天津城建设计院第七分院,浙江杭州310051)摘要:为了提高预应力结构的安全性,解决传统铸造锚垫板存在的易拉裂和易破碎等问题,研制出以Q235钢为原材 料的与锚具配套的焊接锚垫板。
以5孔圆形锚垫板为例,通过承载力计算、有限元分析和锚固区传力性能试验研究了锚 垫板的受力性能。
结果表明,焊接锚垫板能够提高锚固区的承载力,承载时应力分布较为均匀,不易发生破坏,可应用于预应力锚固体系o关键词:焊接锚垫板;承载力;有限元分析;锚固区传力性能试验;应力分布中图分类号:TU378.3;U448.35文献标识码:A文章编号:2095-7726(2020)06-0060-05预应力混凝土结构具有用料省、刚度大,抗裂性、 稳定性和耐久性都好等优点,已在工程建设中广泛使用曲。
锚垫板是预应力混凝土结构的重要组成部分,其中的喇叭管能优化锚下混凝土的应力分布,但在实际 应用中,绝大多数锚垫板都没有经过安全计算检验和荷载传递试验验证。
因此,在张拉施工中或工程完成后,锚垫板可能会产生裂纹或破碎,这将使构件产生应 力损失,进而达不到设计荷载的要求図。
另外,不均匀 分布的锚下混凝土应力和大于材料屈服强度的峰值应力很可能使构件产生纵向裂缝,甚至使构件发生严重的破坏现象⑷。
因此,对锚垫板及其下混凝土受力状态 进行研究是十分必要的⑷。
目前,工程施工中使用的锚垫板大多是由铸铁铸造而成的,其特点是易断裂和生产效率低、制作成本高。
利用冲焊工艺制成的新型钢质预应力锚垫板具有 良好的受力性能,其特点是不易断裂和生产效率高、制作成本低。
预应力锚杆内锚固段锚固特性及参数影响

271
ws =
( 1 + μ) P0
3 2 s
z z ] πr E[- 2 3 / 2 - ( 1 - 2μ) 1 / 2 - 2 + 2μ ( z + r2 ( z2 + r2 g) g) z2 ] 2 ( rs + z2 ) 1 / 2
锚索及砂浆体周边的剪应力及位移的分布曲线如 图 3 6。
+ z2 ) 2 , 则可得锚注段周边任一点的位移 w g 及剪 应力 τ g 的表达式为: ( 1 + μ) P0 · z ( 1 - 2 μ) z 2 πE[- 2 ] 3 /2 - 2 2 1 /2 - 2 + 2 μ ( z + r2 ) ( z + r ) g g 2 3 - 4μ z [ 2 2 1 /2 + 2 2 3 / 2] ( z + rg ) ( z + rg ) P0 · τg = 3 z ( 1 - 2 μ) z 2 π[ 2 ] 2 3 /2 + 2 2 1 /2 + 2 - 2 μ ( z + rg ) ( z + rg ) ( 1 - 2 μ) z 3 z3 [ 2 2 3 /2 + 2 2 5 / 2] ( z + rg ) ( z + rg ) wg =
3 P ( 1 - 2μ) z 3z ·[ + 5] σz = a 3 a R3 R - 2 + 2μ] 2π·[- ( ) - ( 1 - 2μ) · l l
a 3 ) l ·( a + 2 - 2μ] + ( 1 - 2μ) · l ( 1)
预应力钢筋、锚具、夹具及连接器性能与检验

(4)辅助性能要求 2)锚固端摩阻损失测定 从张拉千斤顶工具锚到喇叭形垫板收口处,预应力
筋有一次或二次弯折。张拉时会产生预应力摩阻损失, 并能降低自锚性能,测定张拉力达到0.8fptkAp时的预应 力损失(以张拉应力的百分率计),取平均值。
(4)辅助性能要求 新研制的锚具应进行辅助性能试验。进行型式试验
的产品,可选择部分或全部项目试验。并根据试验所测 定的平均内缩量和锚固端预应力摩阻损失与设计规范的 对比结果,对施工张拉力进行适当修正。 1)锚具内缩量测定
预应力筋张拉应力达到0.8fptk后放张,测定锚固过程 中预应力筋的内缩量(以mm计),取平均值。
图22 用卷扬机张拉钢筋 1—台座;2—放松装置;3—横梁;4—预应力筋;5—锚固夹具; 6—张拉夹具;7—测力计;8—固定梁;9—滑轮组;10—卷扬机
液压张拉机械
a、普通千斤顶
先张法施工中常常会进行多根钢筋的同步张拉,当 用钢台模以机组流水法或传送带法生产构件多进行多根 张拉,可用普通液压千斤顶进行张拉。张拉时要求钢丝 的长度基本相等,以保证张拉后各钢筋的预应力相同, 为此,事先应调整钢筋的初应力。图23是用液压千斤顶 进行成组张拉的示意图。
a)螺母锚具;b)螺丝端杆;c)螺母;d)垫板 图3 螺母锚具
b.镦头锚具
用于单根粗钢筋的镦头锚具一般直接在预 应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型。镦头锚 具也适用于锚固多根钢丝束。钢丝束镦头锚 具分A型与B型。A型由锚环与螺母组成,可 用于张拉端;B型为锚板,用于固定端,其 构造见图。
镦头锚具的优点是操作简便迅速,不会出现锥形锚易发 生的“滑丝”现象,故不发生相应的预应力损失。这种锚具 的缺点是下料长度要求很精确,否则,在张拉时会因各钢丝 受力不均匀而发生断丝现象。
锚固区传力性能试验(《土木工程学报》)090812资料
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配置铸造垫板的预应力混凝土锚固区传力性能试验赵勇1,李东彬2,程志军2,朱万旭3(1.同济大学建筑工程系,上海200092;2.中国建筑科学研究院,北京100013;3.柳州欧维姆机械股份有限公司,柳州545005)摘要:进行了38个试件的单调加载或循环加载试验,研究配置整体铸造垫板的预应力混凝土锚固区传力性能,包括破坏模式、开裂荷载、极限荷载和裂缝宽度等,并进行了相关影响参数分析。
试验和分析结果表明,大多数试件的极限荷载能达到预应力筋极限抗拉力标准值(F ptk),但仅有少数能达到 1.2F ptk;配置方形和圆形垫板试件的极限荷载试验值与规范GB50010-2002的计算值之比平均分别为0.84和1.28;试件开裂和极限荷载并不与垫板的重量或端面面积成正比,喇叭管上设置二次翼缘可有效提高极限承载力;增大螺旋筋圈径对开裂荷载影响很小,但可提高试件极限承载力并减小劈裂裂缝宽度;表层箍筋的配置可提高试件开裂荷载并有效控制劈裂裂缝宽度;单调加载试件的极限荷载约为循环加载试件的1.1倍。
关键词:预应力混凝土锚固区;锚垫板;铸造锚垫板;传力性能试验;单调加载试验;循环加载试验Experimental Study on Load Transfer Behaviors of Post-tensioned concrete Anchorage Zone with Casting Bearing PlateZHAO Yong1,LI Dongbin2,CHENG Zhijun,ZHU Wanxu3 (1.Department of Building Engineering, Tongji University,Shanghai 200092;2.China Academic of Building Research,Beijing 100013;3.Liuzhou OVM Machinery Limited Liability Company,Liuzhou 545005) Abstract Thirty-eight specimens were tested under monotonic or cyclic loading to investigate the load transfer behaviors of post-tensioned concrete anchorage zones with casting bearing plate, including their failure patterns, cracking loads and ultimate loads, while some relative parameters were studied. The results of test and analysis show that the ultimate loads of most specimens were greater than the nominal ultimate tensile force of pre-stressed tendons (F ptk), but a few ones could reach 1.2F ptk. For ultimate load of the specimens with square and circle surface plates, the average ratios of test values and predicted values by the design code GB50010-2002 were 0.84 and 1.28 respectively. The cracking and ultimate loads did not increase proportionally when the weight or surface area of bearing plates enlarge. Casting bearing plate with multiple bearing surfaces substantially improved ultimate load when compared with single bearing surface plate. It could improve the performance of specimen in term of both ultimate load and crack width criteria to enlarge the diameter of spiral reinforcement, although the cracking load was less affected. The supplementary skin reinforcement did somewhat improve the cracking load and substantially reduce the crack width. The ultimate load of monotonic loading test was nearly 1.2 times of the comparative results of cyclic loading test. Key Words post-tensioned concrete anchorage zone; bearing plate; casting bearing plate; load transfer test; monotonic loading test; cyclic loading test1 引言后张预应力混凝土结构中,用以承受锚具传来的预加力并传递给锚固区混凝土的部件称为锚垫板[1],其中将锚具传来的预加力直接传递给混凝土的钢板称为普通垫板,而将端板和喇叭管铸造为一体的锚垫板称为铸造垫板(图1),而按照美国规范ACI 318-08[2],铸造垫板可划归为专用垫板。
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) ] ,
) ] ,
口,也可做成凸出3 m的平 台。 m 3 个安装孔位于加劲肋前方平台上 ,钻孔孔
径 比固定 螺栓 直径 应大 1 m ~ m a r 2 m。
常用规格的锚垫板 , 其灌浆嘴接 口螺纹规格 全国统一定为G / 3 管螺纹 ( 4 早期曾定为M 7 2 2 X 普
板下 面 的根部 ,此 处宜设 置较 大铸 造 内圆角 ,能
强度标准值
.
厂 混凝土圆柱体试块龄期2天 的抗压强度 8
, 。 张拉施工时1 r 5a 0 m ̄方体试块的抗压强度
, 。 张拉施工时圆柱体试块的抗压强度
预应 力 筋 的特 征极 限抗 拉 力 ,同 k
k
预应 力 筋标 准极 限抗 拉力
钢 材 的弹性 模量 ,E =0 00Nm s20 0 /m2
.
k
边长为10 m 5m 的混凝土立方体试块抗压
作用 ,强度验算截面拟选定在 , 处。
预应力束 的外 围钢绞线在 附加翼板处有 约 4 。的弯折 ,因之产生环 向张力 ,附加翼板不但 承受因轴 向混凝土压力而产生的弯 曲应力 ,也像 环箍一样承担环向拉应力 。拉应力叠加位置在翼
的。我 国各锚 具生产 厂 可按 中国 当前情 况选 择一
但仍能使其周 围的混凝土产生很高的压拉应力 , 配置的螺旋筋能使其圈内混凝土得到加强 ,但这
一
个系列供应市场 ,这一系列可按1 7 8 0 P × 丝16 M a 级钢 绞线及C 0( 4 立方体强度 )混凝土确定尺 寸。遇非常规需求时可以另议 。 在拟订锚垫板外形时必须尽量发挥混凝土的 抗压能力 ,拉应力区是不可避免的,应有足量 的
旋 筋计算的要求 ,而是将 “ 荷载传递试验”与
“ 载试验 ” 、 “ 载试 验”并 列 为应该 试验 的 静 动
项 目。美国P I T后张体 系验收标准将用铸造法生 产 的锚垫板称 为特殊锚垫板 ,应按它规定 的试 块 、尺寸 、试验 程序和验收标 准进行适应性 试 验 ,该标准不要求铸造型锚垫板的计算资料。中 国的国家标准G / 13 0 20 预应力筋用锚 BT 4 7 — 0 7《 具 、夹具和连接器 》也不要求产品设计资料 ,只 规定进行性能试验,且不含 “ 荷载传递试验”。 结构设计人员对锚 固区难以作出计算 ,招标单位 将锚垫板及其附近区域的安全度交给了市售锚具
3 1符 号说 明 .
口 锚 固区荷载传递试验试件截面 方 向尺寸
口锚 固区荷载传递试验试件截面 ) , , 方向尺寸 a 锚固区荷载传递试验试件截面为正方形时
的边 长
加劲肋并举 的办法来处理 。四角 中的一个角 因 设灌浆通道而取代 了加劲肋 。四削角也可改为
圆角。
圆锥形筒身从主承压板根部直径 处起 , 至附加翼板根部上弯折点 止 ,通常筒身等厚 度居多 ,且应考虑铸造工艺要求的最小壁厚。夹 片式锚具钢绞线束在锥形筒 中的扩散角要求尽量 减小 ,本图综合 国内外资料并考虑某些相关规程 的要求 ,确定筒 内壁单边斜角 仅不大于4 。来 o 自周 围混凝土且垂直于锥形筒外表面的均布反 力, 若按力三角形解析 ,它将 比轴向均布荷载高 出十几倍。筒身承受环向压力和轴向压力的共同
钢或铸铁锚垫板 的弯 曲应力
Li p 在张拉力作用下,锚板和锚垫板之间的挤
压应 力 屈 服应 力
板之间的承压面 ,在铸造不能保证平坦 的情况下 邢经切削加工 ,此部位可做成深3 m 凹形子 m 的
n锚板 外边 缘 到锚 垫板外 边缘 的距 离
k
张拉力 ,按0 k . 取用 8
问 是撂付
浙江富 阳 3 10 14 2)
10 1 2杭州浙锚预应力有限公司 003
要: 中国近两年每年都生产1 亿孔 夹片式锚具 ,每年所用铸造型锚垫板约20 万块 。据知 ,如此大量 的 . 5 00
锚垫板 ,绝大 多数没有经过 良好 的安 全计 算和荷载传递试验 的认 可 ,使 已建和在建工程 中预应力筋锚 固区 的安全程度悬 疑不 定。工程 的业 主 ,结构设计 人员 、锚具生产企业及行 业主管 ,不可能对此视而不见并 容 忍其年复一年 地延续下去 。国内外各 相关 标准及结构设计单位都没 有要求锚具生产单位提供锚垫板 的设计 计算资料 ,但 这并不等于不需要 这些 资料。锚具生产厂 的锚垫 板和螺旋筋设计 图据何而 出?工程上 已使 用
-
-
b、b矩形 锚 垫板 在 方 向的边 长 x 、y b方 形锚 垫板 的边 长
荷载传递试验试件的混凝土截面面积 ,
a 或 xxa y
锚垫板扣除中心孔面积之后的净面积
A 锚 垫板 的总面 积 , × 或 =6 A=
巨铸铁的弹性模量 , ; 100 / m E = 60 0 m 2 N
4 .MP )。至 于 其他 系列 ,该公 司 备有 尺寸 表 3 4 a
根据什 么做 出的?安全 吗?如果 工程 上出了事 故 ,责任在结构设计单位、锚具生产单位或是业 主?都不 明确。业 内人士都知道 ,铸造型的锚垫
板形 状特 殊 ,比普 通钢 板加 工型锚 垫板 造价 低 ,
可供 函索 。外 国其他著名公司也 都是如此运作
产 品 ,锚 具 生产企 业 自己拟 订 的产 品设计 尺寸 是
设计计算资料 。 设计锚垫板时 , 必须首先确定适用的钢绞线 强度等级和混凝土标号。瑞士V L s 公司的锚垫板
系列 ,适用 的混凝 土等 级共有 C 5 3 、C 5 2 、C 5 4 、
c 5 种 ,适用的钢绞线强度 (n) 5等4 厂 也分两级 , t
3 2锚 垫板 尺寸 的估算 .
局部锚具布置示意图,锚垫板为正方形 ,主承压 板总面积为 A= b 6 。在计算 A 之前 ,必须先确 X
定 混 凝 土承 压 区面积 , 与锚 垫 板 同心 ,也 是
正方形 ;边长口 随锚垫板至结构截面边缘的距离 而定 ,P I . 的规定如下 : T第3 条 1
方体试块强度。铸铁件 的一些参数要借鉴 国内
外 的经验取用 ,模糊处理一些不能清晰运算 的
部分 。
度为结构设计标号的8%,即0 f 。铸造型锚垫 0 . 8
板 在工 程应 用 中 ,应 按张 拉力 为08 和 当 时的 .
混凝土强度为0 f . 来考虑。 8
本 文参 考P I T的如下 3 限定条 件 : 个
如果 e <05 . b则口 6 2ei = + m ; n 如果 e >05 .a 2 是最 大值 ); .  ̄ = b( b l J
锚垫板的承载能力估算包括两方面 :锚垫板
下混 凝土 的承 载能力 和锚 垫板 的强度 。
图2 为带一个附加翼板的铸造型锚垫板 ,是 常用形状 ,本文用 以讨论分析 。美 国P I 后张 T《 体系的验收标准 》中给出了钢板加工型 ( 该标准
通螺 纹 )。
主承压板按悬臂板计算 ,悬臂长度为n,根 , 部为锚板外径之处 。锚垫板外边缘处弯矩为零 ,
板厚可减薄 ,重量随之减轻 ;根部弯矩最大 ,板
厚应加大,此处为计算控制截面。四角对角线方
向 ,悬 臂 n较长 ,采用 削 角 ( . 5 )与设 , 0I X4 。 b
3铸造型锚垫板 的估算
.
这就 导 致其 产 品共 有 8 系列 ;系列 过 多 ,不利 个
于生产和销售管理 ,实际运作中 ,它将一个常用 系 列 推 向 市 场 ,这 一 系 列 适 用 的 钢 绞 线 为 16M a ( × 丝或模拔截面 ),混凝土为2 80 P 级 1 7 8 天 圆柱体强度3 M a( 5 P 相当于10 m 5m 立方体强度
混凝 土 的平 均压应 力
。
张 拉施 工 时混凝 土 的允许 压应 力
大小确定 ,上 口 应 比锚板底 面外围穿筋孔的 外接 圆大2 m~ m , 的直线段不宜小于 m 4 m, 孔
3r ,它在安装锚具时便 于钢绞线的弯折 。 0m a
为 锚板 直径 , 与 ≯ 之 间为锚 具和 锚垫 ,
可 能更易 于掌控 。对于铸 造型锚 垫板 ,本文按 上 节 将锚垫 板划分 为 四个 承压 面 ,分别估 算其受 力
性能。分析中参考美 国P I T标准中钢板加工型锚 垫板的设计准则 ,在最后再代换成我 国使用的立
计算 荷 载为08 ,这是 规范 规定 的张 拉施 .
工时的最大张拉控制力。张拉时混凝土的最低强
有效降低拉应力 。 承接 口 应 比规定的波纹管外径大2 m m 4 m, ( m 金属波纹管外径一般 比内径大7 m), m
承接 段 长度 , . 2rm~5 mm,随锚 垫板 规 格 可取 5 a 0
实测破 坏荷 载
厂 张拉时,在0 k b . 荷载作用下 ,锚垫板下 8
的锚垫板绝大部分 并没有压坏 ,但是锚 固区的混凝土有没有 出现裂缝 ,它们 的安全度是否达 到规 范标 准的 要求 ?仍然应该给予关 注 ,存 在问题应该设法解决 ,本文就是为此进行 的探讨 。
关键 词 : 预应力筋锚 固区 锚垫板 螺旋筋
1 引言
FP I的历次 “ 建议”和欧洲标准E 131 N 39及欧
同超挥讨
P S E CH RE TR SSTE NOL OGY
《 技末 》 02 第3 第9期 预左 21年 期总 2
铸造型预应 力筋锚垫板 的受力和尺寸探讨
— —
预应力锚 固区安全探讨 之三 陈 茜
北京
裴 肃
( 中国建筑科学研究 院 1
摘
朱 莹
周成顺
曾 利
切很难用通常的理论进行应力分析 ,这就是我
国各锚具生产者及结构设计者无法提出计算资料 的原 因。在标准要求进行荷载传递试验 以后 ,我