预应力高性能混凝土桥的预应力损失比较

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发布时间：2021-10-27

资料介绍

在 5 片预制预应力高性能混凝土梁中埋设振弦式应变传感器, 从制作起测其应力已有 3 年。通过测
试梁预应力钢束处混凝土应变变化来反映预应力的变化。实测总预应力损失约为总张拉应力的 28% , 较高压应力
使高性能混凝土梁的预应力损失比普通混凝土梁大。按美国国家公路与运输协会标准制定的标准荷载抗力系数
( AASH TO LRFD) 和美国公路合作研究组织( NCH RP) 18 07 课题中推荐的相关标准分别计算出预应力损失, 并与
实测值进行对比。对第 2 跨梁的平均预应力损失进行评估, 采用 AASH TO LRF D 法估高了 20% , 而采用 NCH RP
法估低 16% , NCHR P 法更具包容性和地域适应性。按实测数据计算弹性压缩预应力损失并考虑第 2 跨连续梁不
均匀收缩所得平均实测预应力损失值与按照 NCHR P 法计算值之间误差在 10% 以内。
关键词: 预应力混凝土; 高性能混凝土; 预应力损失; 收缩; 徐变; 桥梁设计
中图分类号: U448. 35 文献标志码: A 文章编号: 1671- 7767( 2010) 03- 0023- 05
收稿日期 3
编译者简介朱琛( 63 ) , 男, 工程师, 年毕业于长安大学土木工程专业( 33 6 55 6@qq ) 。 1 引言
目前预应力损失计算执行美国国家公路与运输
协会标准( AASH TO 2004) 和预制预应力混凝土协
会标准( PCI 1975) , 而这些标准是根据普通混凝土
制定的, 混凝土强度小于 41. 4 MPa, 且计算预应力
损失的经验方程与混凝土强度有关。
因为高性能混凝土梁通常比普通混凝土梁受压
大, 其预应力损失值将增大。预应力损失计算不准
将导致结构使用性能出现偏差, 因此高性能混凝土
的设计方法需进行合理评估。当前一些研究项目已
完成预应力高性能混凝土梁桥响应的量化分析。
Ahlbor n 等人( 1998 年)按照 AA SH T O LRFD 对 2
座大跨度高强度复合预应力梁桥的实测响应进行了
比较, 发现设计规范估高了高强混凝土弹性模量, 使
弹性压缩损失预测值过低而收缩徐变损失预测值过
高。Roller 等人( 1995 年) 对 4 座高强混凝土梁桥
进行了试验研究( 2 座评估早期弯曲特性, 另 2 座评
估长期行为) , 得到以下结论: 若设计严格执行
AASH TO 标准, 则可充分保证高强混凝土制作的
预应力混凝土梁桥的强度。Kowalsky 等人( 2001
年)在北卡罗莱纳州测试了 4 座预应力高性能混凝
土梁桥预应力损失, 发现在总预应力损失中, 弹性压
缩与徐变引起的预应力损失比收缩引起的预应力损
失要大很多, 且大于预测值, 这是由于实际混凝土弹
性模量小于预测值; 总预应力损失占初始应力损失
的 % ~ %。S 、K ( 年) 、L
ez 等人( 2003 年)和 Waldron( 2004 年) 研究了其它
高性能混凝土桥梁。
Bar r 等人 2001 年研究了桥梁在活载作用下的
预应力损失响应, 2005 年研究了温度荷载作用下的
预应力损失响应。本文结合华盛顿州 SR18/ SR516
跨线桥工程实例, 介绍预应力混凝土桥的主要预应
力损失行为。
2 SR18/ SR516 跨线桥概况
SR18/ SR516 跨线桥是一座三跨预应力混凝土
连续梁桥(见图1) , 桥面宽 11. 6 m, 设计斜交角40 ,
为 2 车道。
图 1 SR18/ SR516 跨线桥布置示意
每跨支撑桥面的是 5 片华盛顿 W74MG 型号主
梁。混凝土强度和预应力钢束设计基于 H S25 荷载
标准, 即主梁工作时混凝土容许拉应力为 0。第 2
跨主梁混凝土 56 d 抗压强度应达到 68. 9 MPa, 施
加预应力时其强度应达到 5 M 。由于第跨、
第 3 跨跨径较小, 因此施加预应力时混凝土强度只