抛物线形预应力梁张拉伸长值计算与分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 抛物线形预应力梁张拉伸长值计算 与分析 摘要：基于五根预应力混凝土梁 的张拉试验，阐述了预应力抛物线形钢 绞线理论伸长值计算方法，分析张拉各 阶段的伸长实测值，并对实测值与计算 值进行比较和分析。总结出简化测量方 法，对简化后的实测值与原实测值进行 比较，最大偏差为 1.27%，并且对简化 实测值与计算值进行比较，最大偏差为 3.74%，小于实测值与计算值的相对允 许偏差6%。通过此方法对预应力梁张 拉各阶段的实测值进行分析，既可以对 施工过程实行有效监控，也可以检验梁 中建立的有效预应力能否达到设计的要 求。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /2/view-12796235.htm 关键词：预应力；后张法；张拉； 伸长值 中图分类号：TU394 文献标识码： A 文章编号： 1 引言 钢绞线的张拉工艺是预应力施工 技术中的一个重要环节。当采用应力控 制方法张拉时，应校核预应力筋的伸长 值1。张拉伸长值的测量是衡量预应力 能否沿预应力筋全长有效传递，并建立 起符合设计要求的有效预应力的重要措 施之一2。实际伸长值与计算值的相对 允许偏差为6%3 ，张拉伸长实测值距 计算值过大或过小对结构的受力状态和 使用安全都是不利的，通过对张拉伸长 值的比较和分析，能掌握有效预应力建 立的程度，并能及时采取有效的技术措 施，起到控制作用。基于此，笔者通过 抛物线形钢绞线理论伸长值的详细计算 及预应力混凝土梁张拉测试，总结出适 用于现场施工的伸长值的简化测量方法。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 2 试验 2.1 试件设计简述 笔者设计了 5 根后张无粘结预应 力混凝土简支梁试件进行张拉测试试验 研究。试件尺寸见图 1，采用 C40 混凝 土；试件均设有 2 根直径为 15.24mm 的无粘结钢绞线。 图 1 试件截面尺寸详图 2.2 试验装置及仪器设备 试验设计了一组反力架装置，将 试验梁两端简支固定在反力架上，见图 2。试件采用一段张拉端。张拉设备采 用液压千斤顶，见图 3。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 图 2 试验装置图 3 张拉设备 在锚固端、张拉端锚具和千斤顶 之间设有压力传感器，测试时用应变采 集仪读数，可得到钢绞线张拉力及孔道 损失摩擦。试件沿钢绞线等距布置 5 个 应变测点，每个测点 3 片应变片。钢绞 线的应变测量主要是监测张拉过程、测 读最终有效预应力、以及试件张拉过程 中钢绞线应力变化与分布等。试验数据 的采集设备主要有应变采集仪、压力传 感器、位移传感器及计算机终端处理系 统。 2.3 试验程序 将试件固定在反力架上，张拉设 备放置在张拉端，检查采集系统连接情 况，测量并记录空载情况下的钢绞线长 度、钢绞线应变、混凝土应变等数值， 开始张拉。先对试件左侧钢绞线进行张 拉，张拉至初应力 0(初应力 0 取张拉 控制应力 con 的 10%)，测量并记录上 述数值；再从初应力 0 张拉至张拉控 制应力 con，测量并记录上述数值。再 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 按照上述顺序张拉右侧钢绞线。 3 伸长值测量方法简化及计算实 例 3.1 简化测量方法及分析 按照公路桥梁施工技术规范 (JTJ 041-2000)中规定关于预应筋伸长值 计算，实际伸长值 L 为： (1) 式中：L1 为从 0 至最大张拉 力应力间的实测伸长值；L2 为 0 以 下的计算伸长值，可根据张拉力与伸长 值成正比关系确定；L3 为张拉过程中 构件的弹性压缩值；L4 为千斤顶内的 预应力筋张拉伸长值；L5 为张拉过程 中工具锚和固定端工作锚楔紧引起的预 应力筋内缩值。 五根试件中钢绞线张拉伸长值的 实测结果见表 1。 表 1 钢绞线伸长实测值 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 为了减少在实际工程中大量复杂 的测量和计算，分析各伸长值对实测值 L0 的影响，弹性压缩值与伸长值之比 平均值为 0.391%，比值很小，因此 L3 的影响可以忽略。钢绞线实际伸长 量的测量方法采用量测钢绞线绝对伸长 值的方法，而不使用量测千斤顶活塞伸 出量的方法，就无需考虑千斤顶内都预 应力筋伸长，也避免了测得的实际伸长 值受到工具锚处钢束回缩及夹片滑移的 影响，因而消除了 L4 和 L5 的影响。 因此，通过上述方法，可将式(1) 简化，简化实测值为： (2) 3.2 计算实例 根据下列公式计算出钢绞线的 计算值。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 (3) (4) 式中：L 为预应力筋的计算值； L 为预应力筋实际长度；P 为预应力筋 张拉端的控制张拉力；PP 为预应力筋 平均张拉力；x 为从张拉端至计算截面 的孔道长度；k 为孔道每束局部偏差对 摩擦的影响系数； 为从张拉端至计算 截面曲线孔道部分切线的夹角之和4。 对原方法测得的伸长值、简化 方法测量的伸长值及计算值进行对比见 表 2。 注：A=(L*-L0) /L0，B=(L*- L)/L，C=L0/L。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 表 2 实测值与计算值对比 对简化后的实测值与原实测值进 行比较，最大偏差为 1.27%，并且对简 化实测值与计算值进行比较，最大为 3.74%，小于实测值与计算值的相对允 许偏差6%，符合规定的实测值与计算 值的相对允许偏差，说明简化方法可准 确测量伸长值。 4 结论 (1) 简化后的实测值均大于原实 测值，因为简化法忽略了弹性压缩值对 伸长值的影响。 (2) 通过对原实测值与计算值进 行比较，原实测值均小于计算值，是因 为钢绞线与波纹管的摩阻力影响，使得 伸长量不足，对于这种情况，可采用超 张拉 2%3%处理。 (3) 同一根