混凝土曲线梁超长预应力束孔道摩阻试验

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发布时间：2021-09-19

资料介绍

混凝土曲线梁超长预应力束孑L道摩阻试验
高至飞
(广 ‘J'l铁路(集团)公司科学技术研究所广州510088)
摘要：介绍预应力孔道摩阻损失的测试原理和方法．并根据现场实测结果，采用最小二乘原理识别孔道摩阻系
数和偏差系数k，最后对孔道摩阻损失测试方法提出了一些必要的建议。
关键词：超长预应力束；孔道摩阻；偏差系数；最小二乘法
1 前言
随着预应力技术的发展．预应力混凝土在土木
工程中的应用越来越广．特别是在桥梁结构中发挥
着重要作用．对它的准确估计与计算将关系到力筋
中的有效预应力能否满足桥梁使用阶段的要求对
于预应力损失值．估计过高会使梁端混凝土局部破
坏或梁体预拉区开裂．且延性降低：估计不足则无法
有效提高预应力混凝土梁的抗裂性能和刚度后张
法预应力结构中的钢筋预应力损失值直接关系到使
用荷载作用下钢筋永存应力的大小．造成预应力损
失的主要因素有：①预应力钢筋与管壁之间的摩擦：
②锚具变形导致钢筋回缩：③混凝土弹性压缩：④预
应力钢筋应力松弛以及混凝土收缩徐变等在所有
预应力损失中．第1项即摩擦的损失所占比例最大
超长预应力结构的构件总长度在50m以上．预
应力束通常为多波连续曲线束或空间曲线束：采用
后张大吨位群锚体系目前以超长预应力结构为代
表的多波连续曲线束或空间曲线束的预应力筋束形
设计El渐增多．使得预应力孑L道摩擦损失在总预应
力损失中所占的比重不断提高．其影响不断增大
许多设计人员对影响摩擦损失的摩擦系数和管道偏
差系数的取值看法不一。或完全按照规范取值．或依
据经验而定．从而导致预应力损失的计算结果存在
较大误差．因此如何合理准确地计算孔道摩擦损失
成为超长预应力结构设计的一个突出问题
2 子L道摩阻损失计算
根据文献[5]，平面曲线束的孔道摩阻损失计算
表达式为：
=O'con[1-e一‘ h ]= k (1)
式中：一为预应力钢筋锚下的张拉控制应力(MPa)；
为从张拉端至计算截面的长度上．力筋的弯曲角之
和(rad)，直线力筋0=0；为张拉端至计算截面的孔
道水平投影长度(m)；为力筋与孔道壁之间的摩
阻系数：k为管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；
fl=l—e一∽ k 。
由此可以证明．空间曲线束的孔道摩阻损失计算
表达式和平面曲线相同．唯其曲线转角0改用空间
包角0 ，其计算表达式为：
0 =、／丁 (2)
式中：为力筋束竖向平面内的弯起角：为该力筋
束水平面内弯起角，若仅在竖向平面内弯起，则取0。
3 孔道摩阻系数和偏差系数k的确定
在预施应力过程中．离张拉端处因孔道摩阻而
损失的力筋束内力值为：
= [1-e ]= (3)
式中：为张拉力；为损失率。
当采用一端张拉一端固定的方法来测定参数
和时，式(3)可写为：
O+kl=一In(1一 ) (4)
式中 0分别为张拉端至固定端力筋束长和空间
包角(为便于书写，仍用代替 )。若该力筋束为
直线布置即0=0，则由式(