竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究

竖 向筋 ６张 拉完 毕后 ， 测试 工 作 结 束． 因此 ， 限 有 元 计算 模 型仅 考 虑上述 ３ 预应 力 筋 张拉 引起 的 根
混凝 土应力 ．
豪 ： ，８岁 ， 师 ， 要 研 究 领 域 为 工 程 结 构 分 析 、 男 ４ 讲 主 固体 力 学
国家 自然 科 学 基 金 项 目资 助 （ 准 号 ： Ｆ １ ３ ２ ７ ） 批 ＮＳ Ｃ一０ ７ ０４
＼
＼
ｌ０ ＿ １５ ． ２０ ．
与竖 向筋距离 ／ ｍ 竖向筋 １ 竖 向筋 ５ 竖 向 筋 ６ 竖向筋 ｌ １
图 ３ 混 凝 土 竖 向应 力 随 距 张 拉 筋 距 离 的 变 化 图
表 ３ 计 算 的 各 竖 向筋 张 拉 后 引 起 的混 凝 土 竖 向应 力
Ｍ Ｐａ
ｃ 和 ５ ｍ． ｍ ０ｃ
为 了 解 竖 向预 应 力 筋 张拉 后 的效果 ， 襄 樊 对 汉江 四桥 主桥 第 ８ ＃节 段箱 梁竖 向预应 力 筋 张拉
引起 的 混凝 土竖 向应 力 和螺纹 钢筋 的应 力进 行 了 有 限元 计 算 和试 验测 试分 析．
接 影 响到桥 梁结 构 的承载 能力 ． 论 和实践 表 明 ： 理 设 置 了竖 向预应力 筋 的箱 梁 ， 张 拉不 到位 ， 会 若 也
左 幅 桥 ４ ＃Ｔ 构第 ８ １ ＃节 段箱 梁长 ４ｍ， 板 腹
纵 向预应力 大小 ， 合理 配置 和 调整 竖 向预应 力 ， 来 以提 高结构 的抗 破坏 能力 Ｆ２ Ｉ］ －．
平均 厚 度 ０ ４ 高度 ３ ７ 节 段 内两 侧 各设 ． ８ｍ， ． ５ｍ，
ｌ 根 竖 向预应 力 筋 ， １ 间距 分别 为 ３ ｍ 和 ５ ｍ． ０ｃ ０ｃ 试验 中 ， 在第 ５和第 ６根竖 向预应力 筋上 粘贴 电阻
容易造成预应力损失．
关 键 词 ： 应 力 混 凝 土 结 构 ； 梁 ； 值 模 拟 ； 应 力 损 失 预 箱 数 预
中 图法 分 类 号 ： ４ ． ３ Ｕ４ ８２
腹 板斜 裂 缝受腹 板 纵 向预应 力 布置方 式 和竖 向预 应 力 大小 的 影 响 ， 别 是 竖 向预应 力 筋 张 拉 特 后 ， 铅垂 方 向产生 的压应 力 ， 有利 于结 构承 受 在 将 剪应力． 因此 ， 向预 应 力 筋 张拉 的效 果 如 何 ， 竖 直
出 现 开裂 现 象 ， 没有 设 置 竖 向 预应 力 筋 的箱梁 而 腹 板 ， 开裂 更 为 严重 ． 则 因此 ， 箱 梁 结 构 的施 工 在 过程 中 ， 一方 面通过 施 工监 测监 控工 作 ， 保证 结构
有足 够 的竖 向预应力 ； 另一方 面 ， 通过 实 际测 量 的
２ 竖 向预 应 力 损 伤 试 验 方 案 和 应 变 传 感 器 布 置
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ５ １３ ． ０ｃ ．２ ０ ｔ ０７
竖 向预应 力作用效果 的数值模拟 与 预 应 力 损 失 的试 验 研 究 ＊
黄 豪 唐 小 兵 张 开 银 向木 生
（ 汉理工大学交通学 院 武 武汉 ４ ０７） ３ ０ ０
摘 要 ： 箱 梁 竖 向预 应 力 筋 张 拉 引 起 的混 凝 土 竖 向应 力 和 螺 纹 钢 筋 的应 力 进 行 了 有 限 元 计 算 和现 对 场 测 试 分 析 ， 试 结 果 表 明预 应 力损 失 离 散 性 很 大 ， 且 预 应 力 损 失 可 能 高 达 ５ ． 是 由于 箱 梁 测 而 ０ 这 的 高 度 有 限 ， 向 预 应 力 筋 的 长 度 都 比 较 短 ， 而 在 达 到 张 拉 控 制 应 力 时 高 强 精 轧 螺 纹 粗 钢 筋 的 竖 因 伸长量有限． 目前 的 竖 向预 应 力 锚 固 技 术 尚存 在 不 足 ， 锚 固 时 稍 有 不 慎 造 成 钢 筋 回缩 量偏 大 ， 在 很
应 变 片 ， 且 在 其 竖 向预应 力 筋 中间 的腹 板 混凝 并
１ 工 程 概 况
某 高速 公路 桥梁 的 主桥上 部 构造 为七 跨一 联 （ ５ｍ＋５ ２ ７ ×１ ０ｍ＋ ７ 双 幅 （ ５ｍ） 四车 道 ） 向预 三 应 力 混凝 土 变 截 面连 续 箱 梁 ， 用 挂 篮悬 臂 浇筑 采 法对 称 施 工 ． 桥 主桥 箱 梁 的竖 向 预应 力 筋 采用 该 的冷 拉 Ⅳ级 钢筋 ， 张拉 控制应 力 为 ６ ５ＭＰ ， ７ ａ 张拉 力 为 ５ ０ｋ 螺 纹 钢 筋 的 沿 桥 梁 纵 向 间 距 为 ３ ４ Ｎ， Ｏ
收 稿 日期 ：０ ７０ —３ ２ ０ —２１ 黄
土 内 ， 竖 向埋 设 ２个 钢 弦应 变传 感器 ， 图 １ 沿 如 所
示 ， 以测 试 螺 纹 钢 筋 的张 拉 情 况 和对 混 凝 土产 用
生 的压缩 效 果． 于施 工 因素影 响 ， 由 螺纹 钢筋 的实
际张 拉顺 序按 竖 向筋 ３ 竖 向筋 ５和竖 向筋 ６ 行 ． 、 进
维普资讯
第５ 期
黄
豪 ， ： 向 预应 力 作 用 效 果 的 数 值 模 拟 与 预 应 力 损 失 的试 验 研 究 等 竖
・９ ３ ・ ２
一一 一 一
、
／
＼
／
／
２０ — ． １５ — １０ — ． ０５ ０ ０５ ．
图 １ 电阻 应 变 片 和 钢 弦 应 变 传 感 器 布 置 示 意 图
维普资讯
第 ３ 卷 第 ５ １ 期
２ ０ 年 １ 月 ０７ ０
武汉理工大学学报鸯 差 （ ）
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｕ ａ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＷ ｈ ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙ ｏ ｃ ｎ ｌ ｇ
（ ｒｎｐ ｒａｉ ｃ ｎ ｅ＆ Ｅ ｇｎｅｉｇ Ｔ ａｓ ｏｔｔ ｎＳ ｉ ｃ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒｎ ）