大跨度后张法预应力连续梁孔道摩阻试验探究

《大跨度后张法预应力连续梁孔道摩阻试验探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大跨度后张法预应力连续梁孔道摩阻试验探究摘要本文分别对南钦铁路主跨64米和主跨100米的预应力连续梁进行了孔道摩阻试验，并利用最小二乘法对试验数据进行处理，推导出规范规定后张法预应力损失计算公式中的孔道摩阻相关参数的试验值。试验结果表明孔道摩阻相关参数的试验值与规范规定的存在差异，且按照试验值计算的结果偏安全。因此，建议实际工程中采用孔道摩阻相关参数的试验值进行相关设计。关键词预应力；后张法；预应力损失；摩阻系数中图分类号U446.1文献标识码A文章编号1673-9671-(2013)012-0032-04后张拉预应力混凝土梁的预应力张拉是一

2、道极为重要的工序，在后张法预应力混凝土梁施工过程中如何准确将设计张拉力施加于梁体直接影响梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。后张梁孔道摩阻矢引起预应力损失的五个主要因素(混凝土收缩徐变、钢绞线松弛、锚头变形及钢筋回缩、孔道摩阻、混凝土弹性压缩)之一。由于施工过程中诸多不确定因素及施工水平的差异，张拉前应对重要的梁部位进行孔道摩阻现场测试，并根据测试结果对张拉力进行调整，将设计张拉力准确有效施加至梁体。1孔道摩阻参数计算原理1.1管道摩阻损失的组成后张法张拉时，由于梁体内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

3、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，故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）。对于管道弯转影响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，随力筋弯曲角度的增加而增加。直线管道的摩阻损失较小，而曲线管道的摩擦损失由两部分组成，因此比直线管道大的多。1.2管道摩阻参数计算公式的推导后张法构件张拉时，预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的预应力损失。11,可按下式计算:o1

4、1=ocon[l-e-(u0+kx)](1)式中：ocon—张拉端钢绞线锚下控制应力（MPa）；卩一预应力钢筋与管道壁的摩擦系数；8—从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和(rad)；k—管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；X—从张拉端至计算截面的管道长度，可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度(m)o根据式(1)推导k和P计算公式，设主动端压力传感器测试值为P1,被动端为P2,此时管道长度为1,0为管道全长的曲线包角，考虑式(1)两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得：Pl-P2=Pl[l-e-(Ue+kl)]即：P2二Pie—(u

5、0+kl)两边取对数可得：H9+kl=-ln(P2/P1)令y=-ln(P2/P1),则:u0+kl=y由此，对不同管道的测量可得一系列方程式：0l+kll=yl即：u0l+kll-yl=OU02+kl2=y2即：u02+kl2-y2=0P0n+kln二yn即：u0n+kln-yn=O由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设Uel+kll-yl=AFlU92+kl2-y2=AF2H9n+kln-yn=AFn利用最小二乘法原理，同时令有：(2)当(3)时，取得最小值。由式(2)、(3)可得：(4)式中：yi为第i管道对应的(-In(P2/P1)

6、)值，li为第i个管道对应的预应力筋空间曲线长度(m),ei为第i个管道对应的预应力筋空间曲线包角(rad),n为实测的管道数目，解方程组(4)得k及U值。2现场试验2.1工程概况南钦铁路NQT标工程为广西沿海铁路南宁至钦州北段扩能改造项目，是设计最高速度为每小时250公里的客货共线双线I级铁路。这条铁路自南宁东站引出，沿南宁至北海高速公路东侧，跨越高速公路、仙葫大道、凤岭南路以及邕江。桥主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续梁，采用三向预应力，纵、横向及部分竖向预应力采用美国ASTMA416-97A标准270级高强度低松弛钢绞线，标准强度186

7、0MPa。2.2试验内容本次试验分别对南钦铁路主跨64米（后称A桥）和主跨100米（后称B桥）的两座桥的预应力连续梁进行了孔道摩阻试验。桥A的预应力钢束孔道为预应力混凝土连续梁的Nil束和N4左、N4右束共计三束，均为9-15.2预应力钢束，设计张拉控制应力为1302MPa,孔道为塑料波纹管管道。桥B的预应力钢束孔道为预应力混凝土连续梁的T8束和F10左、F10右束共计三束，T8束为19-74）5预应力钢束，F10束为13-74）5预应力钢束，T8设计张拉控制应力为1329.8MPa,F10束设计张拉控制应力为1339.2MP,孔道为金属波纹

8、管管道。通测试试验孔道预应力钢束张拉时主动端与被动端实测压力值，然后根据推导的公式计算孔道摩阻系数u和预应力孔道对设计位置的偏差系数k。2.3测试仪器荷载传感器测量