新型高性能混凝土复合锚垫板的性能研究

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1、2011年第8期昆凝土与水泥制品2011N088月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSAugust新型高性能混凝土复合锚垫板的性能研究朱星，朱万旭，周红梅(1．广西工学院土木建筑工程系，柳州545006；2．柳州欧维姆机械股份有限公司，545005)摘要：针对锚固体系的结构安全性，利用三维有限元法建立模型，通过对M15ZH一9D型号高性能混凝土复合锚垫板与M15E-9DT型号传统铸铁锚垫板的受力分析比较，结果表明，高性能混凝土复合锚垫板强度不低于传统铸铁锚垫板。结合工程实际，并根据M15ZH一9D

2、型锚垫板荷载传递试验结论和锚固区混凝土局部受压应力分布规律，为锚垫板结构优化和成本降低提供了理论基础。关键词：新型；高性能混凝土；锚垫板；有限元分析Abstract：Accordingtothestructuresafetyoftheanchoragesystem，utilizingthe3Dfiniteelementmethodtoestablishthemodel，throughthecomparisonanalysisonthestressbetweenthehighperformanceconcrete(HPC)

3、compositeanchorplate(M15ZH-9D)andthetraditionalcastironanchorplate(MI5E-9DT)，itisconcludedthatthestrengthoftheHPCcompositeanchorplateisnotlessthanthatoftraditionalcastironanchorplate．Combinedwiththeengineeringpractice，accordingtotheloadtransfertestconclusionofthe

4、M15ZH-9Danchorplateandthedistributionruleoftheconcretelocalstressinanchoragezone，thetheoreticalbasisforthestructureoptimizationoftheanchorplateandcostreductionisprovided．Keywords：Newtype；Highperformanceconcrete；Anchorplate；Analysisonfiniteelement中图分类号：TU502文献标识码：

5、A文章编号：1000—4637(2011)08—35一O30前言在预应力技术中，后张法因其不需固定的台座设备，不受地点限制，便于现场施工等优点在工程界得到广泛的应用。锚固张拉体系和锚具是后张法预应力技术的关键[1】。目前广泛使用的群锚体系中，钢绞线群体的预应力通过锚垫板传递，故锚垫板的结构安全可靠性特别重要。高性能混凝土复合锚垫板是由铸铁锚芯和高性能混凝土组成，用高性能混图1M15ZH～9D锚垫板装配图凝土部分取代整体浇筑，既能节约钢材又能减轻锚垫板重量，且复合锚垫板安全性不低于传统锚垫板。1工程概况目前正在兴建的白沙头

6、港大桥位于广西壮族自治区东南部，北起玉林市北流市西琅白坟垌的南面，与岑溪至兴业高速公路相接，终点位于北海市铁山港区，与北海至铁山港一级公路相接。白沙港图2M15ZH一9D锚垫板张拉完成图大桥部分采用电绝缘锚固体系，选用了某公司生2锚垫板混凝土柱模型应力分析与比较产的M15ZH一9D孔锚具和专用夹片。工程施工情况2．1有限元模型控制参数如图1和图2所示。受施工单位委托，对M15ZH一整体铸造锚垫板全部由铸铁现浇而成，钢材使9D高性能混凝土复合锚垫板进行三维应力分析，并用多，重量大，其构造图如图3所示；高性能混凝土与同规格M

7、15E一9DT铸铁锚垫板进行应力分析对复合锚垫板由铸铁锚芯和高性能混凝土浇筑而成，比。通过三维模拟应力分析，为施工单位正确选择节约钢材，比同规格整体铸造锚垫板轻，其构造如锚垫板方案提供依据。图4所示。一35—2011年第8期混凝土与水泥制品总第184期表1材料属性参数表：3～0Q＆l’一{}—r77～唧厂z一z7i薷茯图3整体铸造锚垫板构造图表2建模主要控制参数表注①：由于我国现行规范未对高性能混凝土等级做出规定，故此处按试验经验值确定弹性模量和泊松比。注②：根据混凝上结构设计规范(GB50010-2002)第9．6．9

8、条规定，体积配筋率不应小于0．5％。图4高性能混凝土复合锚垫板构造图为使ANSYS模拟分析结果具有可对比性，设置受压混凝土柱规格和设计荷载等参数为控制参数。建立锚垫板的混凝土受压柱模型，对比相同设计荷载、相同建模思路下，同规格锚垫板的荷载传递情况。ANSYS有限元分析中材料属性参数取值如表1所示。表2为建模主要控制参