预应力混凝土梁施工的应力损失及控制

在预应力混凝土结构中,为了建立准确的预应力值,对正常情况下的张拉作业进行判断,需要对施加的应力进行管理,以便早期发现异常现象。本文分析预应力混凝土梁在预制过程中引起预应力损失的原因,确定在施工中采取的降低损失的措施。关键词：预应力混凝土梁;应力损失;分析;控制     

浅谈预应力钢筋的预应力损失

众所周知,预应力钢筋张拉到控制应力σcon而锚固后,由于种种原因(比如施工工艺,原材料选用不同等),预应力钢筋的预应力值会降低而损失,只有通过各阶段损失的分析,重新组合扣除全部损失后,才能保留适当的有效应力。     

预应力长期损失计算建议

从理论分析入手，综合了大量试验数据，针对实际工程设计的需要及精度要求，提出了３种不同精度的预应力长期损失的计算方法：精确计算方法、实用计算方法和综合值估计法．并且对现行规范中的预应力损失计算提出了改进建议     

预应力损失计算及其简化

对比了新旧混凝土结构规范中关干预应力计算方法的不同，总结了各国学者对总预应力损失近似估算值的研究成果，提出了预应力损失的简化计算方法，为快速合理地进行预应力混凝土结构设计提供了依据。     

超大跨预应力混凝土梁的施工监测与分析

文章通过对某47m跨后张有粘结预应力混凝土梁张拉过程进行实时监测,并且对监测结果进行了初步的整理和分析,得到了预应力钢筋的伸长值、梁的跨中挠度、控制截面的应力以及预应力总损失等结果,与理论值做对比,提出竖向构件侧向刚度对预应力总损失的影响,希望对今后的大跨度预应力混凝土梁的设计和施工有所帮助。     

光纤光栅自感知钢绞线在后张有黏结预应力结构中的监测

有效监测后张法有粘结预应力结构在施工过程中产生的短期预应力损失大小是评估整个预应力结构安全性的重要手段。基于对现有预应力损失监测难题及预应力损失计算的理论分析,提出了光纤光栅自感知钢绞线短期预应力损失的监测技术。基于此技术,有效监测了直线及曲线孔道梁的短期预应力损失,并与应变片监测值及理论计算值进行比较。监测结果表明：直线孔道梁短期预应力损失率约10% ,曲线孔道梁短期预应力损失约24% ;对比理论计算值,应变片的误差最大接近10.01%,且同一测点处不同应变片最大差值接近10%,数据离散型较大,而光纤光栅监测到的梁内最终有效应力误差最大仅为4.60%,且在监测过程中始终保持良好的监测性能,可见光纤光栅传感器相比电阻应变片更适合体内预应力监测。     

预应力梁张拉后的瞬时反拱挠度分析

为分析反拱分布较为分散的原因,准确控制中等跨径预应力梁的反拱度,通过对富绥松花江特大桥施工现场94片梁的反拱值进行测量,并建立有限元模型,编写反拱值分析程序,结合桥梁博士结构分析软件,对后张法预应力梁张拉后瞬时反拱值的影响因素进行对比分析.分析表明:主要的影响因素为张拉控制应力和预应力损失.     

浅谈预应力损失计算

预应力损失为预应力筋的特性,在实际工程中有重要的工程意义。如何计算并减小预应力筋的应力损失,是预应力钢筋混凝土桥梁设计中要解决的关键问题。本文综述了如何合理选定预应力筋的张拉控制应力,进行有效预应力计算,并提出了减小预应力损失的几点措施。     

先张法预应力筋产生应力损失的原因及对策

本文结合近几年先张法梁板的施工，分析出预应力钢绞线产生预应力损失的原因，并对如何减少应力损失提出了相应的对策。     

缓粘结预应力混凝土连续梁预应力损失计算及摩阻力研究

基于缓粘结预应力混凝土两跨连续梁的受弯试验研究,对加载过程中预应力筋的摩阻力进行了分析研究,并计算了缓粘结预应力连续梁的预应力损失。通过分析得出了在预应力损失中孔道摩擦损失起主要作用的结论;对比试验中摩阻力测试值和预应力损失计算值,虽然二者存在一定的差异,但相差并不大,表明试验数据有一定的可信度,为在设计缓粘结预应力混凝土连续受弯构件提供参考数据。     

不同材质腰梁对锚索预应力损失的影响研究

为研究不同材质腰梁对锚索预应力损失的影响规律,依托青岛海天中心桩锚支护深基坑工程,结合现场实测和ABAQUS有限元数值模拟,阐明了3种不同材质腰梁作用下锚索预应力变化规律,并将模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明：模拟结果与实测结果变化规律基本一致;锚索预应力随时间的变化趋势较平缓,分为快速下降、稳定变化和基本稳定3个阶段;加载过程中,锚索应力由自由段向锚固段传递,逐渐传递到支护桩及桩后土体;影响锚索预应力损失的主要因素为突然卸荷引起的锚索回缩、土体蠕变和岩土体流变变形。最后对比分析了玻璃纤维增强聚合物(glass fiber reinforced polymer, GFRP)腰梁、混凝土腰梁和钢腰梁作用下锚索预应力损失规律,整体损失率分别为6.89%、14.74%、16.84%,表明GFRP腰梁具有控制锚索预应力损失的绝对优势,研究成果可为类似深基坑工程的设计提供参考和借鉴。     

基于预应力监测的锚固边坡整体稳定性分析

为研究边坡锚索的预应力损失规律及其对边坡整体稳定性的影响,采用智能弦式数码穿心力传感器对多锚加固边坡锚索预应力进行了长期监测,并结合最小耗能原理的塑性极限分析上限法对多锚边坡的整体稳定性进行了分析。研究结果表明：锚索张拉后其预应力均会出现不同程度的损失,作用于每级边坡中上部的锚索其预应力损失程度最大且有明显的波动现象,波动范围为2%~4%,在锚索预应力损失的3个阶段中,快速损失阶段锚索预应力的损失比重最大,约占总损失率的70%~90%;对边坡进行锚索加固虽可以显著提高其整体稳定性,但不应忽略锚索预应力损失的影响;作用于边坡中下部的各锚索是控制边坡整体稳定性的关键,在后期维护中应着重加强边坡中下部各锚索的预应力补偿,以显著提高多锚加固边坡的整体稳定性。     

抗剪加固用U形纤维布条带预应力系统设计及试验

针对传统纯粘贴纤维增强复合材料(FRP)抗剪加固钢筋混凝土梁技术中,FRP强度利用率低、端部极易发生剥离和被动受力等问题,自主研发了抗剪加固用U形纤维布条带预应力系统.它由锚固装置、张拉装置和转角圆钢3部分组成.详细给出了各部件尺寸的设计方法和预应力施工工艺.设计制作了适用于2层50mm宽FRP的预应力系统,分别进行了1组直线条带的承载力试验和8组抗剪U形条带的预应力损失试验研究.结果表明:预应力系统能够有效锚固FRP并实现拉断破坏,使其强度利用率最大可达到96.1%;各部件尺寸设计方法是安全可靠的;施工工艺能够在确保FRP两侧应力的均匀性和对称性的基础上施加不同大小的预应力值;预应力系统适用于施加244.84 MPa以上预应力值的抗剪FRP,其长期预应力损失比约为15%.     

深基坑预应力锚杆锚固段应力分布规律与应用

基于凯尔文问题的位移解,推导了用于深基坑支护中的预应力锚杆锚固段剪应力与轴力的分布规律.对岩体与土体两种不同介质条件下预应力锚杆的受力分析表明,不同岩土体介质条件下,预应力锚杆破坏方式不同,要以最薄弱环节作为锚杆设计控制标准;锚杆剪应力沿锚固段呈对数螺旋曲线型分布,最大剪应力往往发生靠近锚固段初始位置处;锚杆轴力沿锚固段逐渐衰减,单纯通过提高锚固段长度来增加锚杆的极限拉拔力有一定的限度.通过对一工程实例的理论与试验对比分析,其弹性范围内的理论解与试验数据基本相吻合,从而为预应力锚杆的设计提供了理论依据.     

黄土地区高边坡锚索预应力损失与土体蠕变耦合模型研究

预应力锚索锚固技术由于能有效控制边坡变形而得到广泛应用,但同时也出现大量因锚固力损失而造成工程失效的问题.建立以M-2K模型为基础,适用于黄土的锚索与边坡蠕变耦合的M-B-B模型,并推导其相应的本构方程、松弛方程和蠕变方程,从理论上解决了锚固力变化与坡体蠕变之间的关系问题.以兰州市城关区某不稳定斜坡治理工程为例,采用遗传算法反算出模型土体蠕变参数,与已有M-K-B模型拟合情况进行对比.结果表明:M-B-B模型更适用于黄土地区的高边坡,可以用来长期预测预应力变化;由于该工程部分为填土,填土部分水平变形较大,使得在预应力损失稳定阶段之前存在预应力缓慢上升阶段,而M-B-B模型则能完美契合该变化;其研究成果可供锚固工程的设计、施工和安全运行参考.     

加锚头丝沥青混凝土路面结构的抗裂性能试验

针对沥青混凝土路面开裂问题,在沥青面层和基层沿道路纵向布设锚头丝,对路面结构施加预应力防止路面开裂。通过室内试验,对加锚头丝和不加锚头丝的沥青混凝土试件分组做了力学性能对比研究,并对不同锚头形式的应用效果进行了分析。结果表明:加锚头丝的沥青混凝土试件比不加锚头丝的沥青混凝土试件的抗拉强度、抗弯拉强度和疲劳性能分别平均提高了60.74%、46.40%、134.02%;锚头形式为直径1.3 mm的钢丝焊接角铁试件的抗拉强度值最大,而锚头形式为直径为1.1 mm的铁丝加小螺丝帽试件的抗弯拉强度值和疲劳次数最大。     

框架预应力锚杆支护黄土边坡土压力分布模型试验

在框架预应力锚杆支护边坡工程中,由于锚杆、预应力及堆载的存在,使得边坡应力状态复杂.以相似理论为基础,通过室内模型试验的方法,研究黄土地区框架预应力锚杆支护边坡的土压力分布规律.试验结果表明,锚杆预应力的大小、位置及其施加次序是影响边坡应力状态的主要因素.     

预应力锚具的弹塑性有限元分析

为了解决预应力结构设计理论和设计方法的不完善的问题,对预应力用液压千斤顶锚固体系结构尺寸进行优化,通过对单孔锚具的弹塑性有限元分析,模拟预应力锚具的实际工作状况,描述载荷状态下锚具与夹片的相互作用,获得不同结构尺寸条件下的锚具的应力应变状况,把握条件改变时的受力变化规律,对锚具强度性能进行了系统分析,确定锚具结构尺寸并给出了锚具优的合理建议.     

外露型钢锚箱索塔锚固结构受力机理试验

通过缩尺比例为1∶2的节段模型试验,揭示了外露型钢锚箱索塔锚固结构的受力机理,重点分析了塔壁预应力在结构中的作用效应.研究结果表明:外露型钢锚箱索塔锚固结构在中小跨径桥梁中具有较好的适用性;在塔壁不开裂的情况下,预应力不会改变水平索力在钢锚箱和混凝土塔壁之间的分配关系;预应力能够明显减少塔壁混凝土的拉应力,提高塔壁的抗裂性能,但也会降低钢板的利用率和增大焊钉剪力顺桥向作用的剪力.     

土层锚杆受力特性及水的影响模型试验

土层锚杆的受力特性是多年来各国学者致力研究的问题之一,通过现场模型试验,对土层锚杆的受力特性进行了研究,改变锚杆周围土体的含水量,分别研究了土体含水量对锚杆P-S曲线、极限抗拔力以及预应力的影响。试验结果表明,轴力及剪应力峰值均在锚固段外端,锚杆的P-S曲线为明显的4段线:弹性阶段,弹塑性阶段、塑性阶段和残余阶段,当含水量较低时,弹性阶段较为明显,当含水量增大时,没有明显的弹塑性阶段,直接由弹性变为塑性阶段,含水量越大,锚杆极限抗拔力越低,且呈反"S"曲线变化规律,预应力张拉刚刚完成后,锚杆的预应力损失很快,预应力的变化和时间呈负指数变化关系,当周围土体含水量增大时,预应力会继续降低。