碳绞线体外预应力桥梁预应力损失监测与分析

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1、第25卷第1期特种结构V01．25No．12008年3月March2008碳绞线体外预应力桥梁预应力损失监测与分析王鹏丁汉山夏文俊2王智(1．东南大学土木工程学院，南京210096；2．江苏省高速公路建设指挥部，南京210000；3．江苏捷达交通工程集团准安223001)(1．CollegeofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．JiangsuProvinceMunicipalExpresswaysConstructionHeadquarter，Nanjing210000，China；3

2、．JiangsuJiedaTransportationEngineeringCorporate，Huaian223001)[摘要]简介国内第一座碳绞线(CarbonFiberCompositeCable)体外预应力混凝土公路桥梁设计与~A：r-，详细阐述了该桥张拉施工阶段前后对碳绞线的力学性能、摩擦损失、锚固损失、混凝土弹性压缩应力损失、混凝土收缩徐变损失的监测和分析。[关键词]桥梁体外预应力CFRP筋碳绞线预应力张拉ABSTRACT：Theandconstructionimportantdetailsofthefirstconcretehighwaybri@eext

3、ernallyprestressedwithCFCCinChinaareintroduced；themonitoringandt~tingofmechanicalpropertyofCFCC，andtraditionalloss一associatedwithprestressingtendons，suchasfriaion，anchoring，initialelasticshortening，tendonrelaxationandconcretecreepandshrinkageduringprestressingarethoroughlyanalyzed．KEYWO

4、RDS：BridgeExternalprestressedCFRPtendonCFCCPrestressingCFRP(CarbonFiberReinforcedPolymer)筋具有强BridgeStreet公路桥中(2002)L61。度高、耐腐蚀等优点，在土木工程领域应用日益广目前，国内已有关于CFPd?筋预应力混凝土泛。CFRP筋可加工成绞线束的形式，本文称为“碳模型梁的实验研究lJ，采用cFF筋作桥梁体绞线”(CarbonFiberCompositeCable，CVCC)E，其柔韧外预应力筋尚处于探索阶段lJ。笔者于2006性好，在桥梁结构中可以用作体外预应力

5、束。年设计了一座碳绞线体外预应力桥梁——何圩国外在CFRP筋体外预应力桥梁研究及应用桥，该桥于2007年7月建成，本文主要阐述张拉方面起步较早。Mutsuyoshi和Machida于1993年施工前后的预应力损失监测与分析。采用碳绞线作体外预应力模型梁试验_2J。同年日1桥梁概况本建成Hisho桥，该桥是采用碳绞线作体外预应何圩桥跨宁宿徐高速公路，其中一20m边跨力筋的混凝土刚构桥l。Grace．N．F等人于1996应用碳绞线体外预应力。该梁采用Ⅱ型截面，外年提出梁体内外均设CFRP预应力筋束的预制双部简支，梁的尺寸、布置参见图1。采用碳绞线作T梁，并对该梁的延性及静

6、、动力性能进行试为体外预应力束，按部分预应力混凝土梁设计。验_4J。试验表明，恰当地采用体内有粘结CFRP汽车荷载为公路一Ⅱ级。筋和体外无粘结CFRP筋结合配置的形式，可设全梁共设8根直径40ram碳绞线(单束有效截计出安全适用的桥梁结构体系。2001年，Grace．面积为779．4Ⅱ，外设聚乙烯套管)，为方便施工及N．F等人又进行了跨径20．4m双T梁足尺模型极后期的检测和换束，对称锚固于第2道横梁上。碳限承载力试验_5』。试验表明，体内体外均设置绞线为折线布置，通过设在2道中横梁底面的转向CFRP筋保证了梁全截面受压，梁体具有足够的强块弯起，最大弯起角度为4．87

7、。。筋束水平间距为度储备和较好的延性。该双T梁设计被应用到15cm，在锚固横梁处上下交错开，最内侧筋束距梁*基金项目：江苏交通科学研究计划项目(03Y028)肋边缘21cm，以保证足够的张拉空问。I84INo．12008王鹏等：碳绞线体外预应力桥梁预应力损失监测与分析线不能弯折，以免损伤碳绞线。穿束后安放承托以固定筋束位置，保证张拉时碳绞线恰好对中落在转向块的凹槽内。张拉设备的安装及张拉方式见图5。张拉遵循左右对称原则进行。一霸图4碳绞线的展放与安装注：N1、N2为碳绞线：尺寸单位cln图l碳铰线体外预应力混凝土桥梁的尺寸为减小弯折对碳绞线强度的影响