梁体的摩阻测试方案
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32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验摘要:兰新第二双线32m铁路简支箱梁采用后张法预应力体系,根据在实梁上进行5种预应力筋束的孔道摩阻试验,测试孔道摩阻系数μ和偏差系数k,以检查预应力孔道的成孔情况,并根据测量数据对张拉力进行调整,保证实梁的有效预应力。
关键字:预应力摩阻系数偏差系数1.引言:预应力张拉是后张法预应力混凝土梁的一道极为重要的工序,如何准确将设计张拉力施加于梁体直接影响梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。
后张梁管道摩阻是引起预应力损失的五个主要因素(混凝土收缩徐变、钢筋松弛、锚头变形及钢筋回缩、摩阻、混凝土弹性压缩)之一。
由于施工过程中诸多不确定因素及施工水平的差异,张拉前应对管道摩阻现场测试,并根据测试结果对张拉力及管道进行调整,将设计张拉力准确施加至梁体。
兰新第二双线32m箱粱为后张法预应力混凝土结构,预应力束沿梁长通长布置,有腹板束和底板束两种。
共有孔道27孔,其中5孔采用9—7φ15.2钢绞线,22孔采用10—7φ15.2钢绞线。
钢绞线强度等级为1970 mpa。
预应力管道采用橡胶抽拔棒抽拔成型,设计管道局部偏差影响系数k=0.0015、摩擦系数μ=O.55。
2 .摩阻测试的基本原理张拉时,预应力钢绞线与孔道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失,称为摩阻损失。
摩阻损失主要由于孔道的弯曲和孔道的偏差两部分影响所产生,从理论上说直线孔道无摩擦损失,但由于施工中孔道位置的偏差及孔道不光滑等原因,在钢绞线张拉时实际上仍会与孔道壁接触而引起摩阻损失,称此项为孔道偏差影响(长度影响)摩擦损失,其值较小,反映在系数k上;对于弯道部分除了孔道偏差影响之外,还有因孔道转弯,预应力钢绞线对弯道内壁的径向压力所引起的摩擦损失,一般称这部分影响为弯道影响摩擦损失,其值较大,并随钢筋弯曲角度的增加而增加,反应在系数μ上。
本次管道摩阻试验选取编号为N11、N9、N7、N3、N1b五个孔道。
试验孔道的位置及管道相关参数见表1。
第一章箱梁预应力孔道摩阻测定1 试验目的为了更加准确的提供预应力束张拉的控制应力和预应力束的延伸量,验证设计数据并积累施工经验,测定预应力孔道的摩阻。
2 试验设备试验设备附表1-13 试验依据1.JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》。
2.融侨大道道路及排水工程设计图(桥施)(市02-07)。
4 试验方法根据本工程的施工特点,本次测试取0~4 号联跨外幅上层箱梁的N2A 和N2D 两个孔道进行测试,预应力钢束都为1860MPa 级钢绞线12 根,张拉控制应力1395MPa。
N2A孔道长139m,平面曲率半径61.8m; N2D 孔道长130m,平面曲率半径57.7m,都为空间曲线束。
根据附图1 所示的方法安装测试设备,根据测试步骤首先对N2A 进行测量,孔道两端各反复张拉测试3 次,然后将两次压力差平均值再平均,即为N2A 孔道摩阻力的测定值。
同样的方法对N2D孔道进行测试。
通过测定的摩阻值计算预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数并提交设计院审核。
5 测试步骤(1)先将预应力钢束在孔道内预先拉动,然后在两端依次按图安装传感器、千斤顶、工具锚,注意各部件应定位准确,轴线同心。
然后在传感器上连接好SC-4型应变仪,将各台千斤顶与对应的2YBZ2-80型高压电动油泵连接好。
(2)检测设备安装就位后,先将乙端的千斤顶进油空顶运行油缸行程12CM,然后将钢绞线装于千斤顶上,再同时张拉两端千斤顶,每台千斤顶至少伸出10mm,并保持压力数值4MPa.(3)在进行张拉时,乙端将回油阀锁死保持持荷状态,甲端操作油泵进行张拉。
用张拉端传感器的数字荷载表读数控制加载过程,按张拉控制应力的0.2,0.4,0.6,0.8分级,逐级加载到控制应力,每级加载后,同时记录两端传感器的数据,当加荷载达到1.0张拉控制应力时,持荷5min,在持荷时保持力值不低于控制应力值,也应不高于超张拉值,同时记录两端传感器的读数。
(4)张拉过程中一台千斤行程完后(保留10mm),接着用第二台千斤顶进行张拉,直至要求的应力为止。
后张法预应力混凝土简支梁摩阻测试实验一、试验目的及要求1. 掌握预应力结构中摩阻测试的方法;2. 掌握摩擦损失计算公式;3. 掌握预应力结构中产生摩阻的原因;4. 掌握先张、后张预应力结构传力方式;5. 了解锚具构造、安装方法及工作原理;二、试验仪器及设备试件——梁长6.0m,各孔道长度及弯起角度,见预应力钢筋工程量表;YDC240Q千斤顶;ZB4—500高压油泵;高强低松弛钢绞线;单孔锚具;夹片;配套油表;20t压力传感器;JMX-3003读数仪三、试验内容本试验拟在预制梁上,让学生自己实践后张法预应力混凝土梁摩阻测试的方法。
学生通过实际操作,应对预应力混凝土梁传力方式、工作原理等有清晰的认识。
四、试验步骤1)压力传感器测试法是采用单端张拉的方法进行;2)每管道测试2次,两端各作为主动端张拉1次,取两次平均值作为测试结果。
3)主动端加载前,被动端千斤顶油缸伸出5~10cm,并施加不超过 0.1P的张拉力,将预应力束调直;4)主动端的初始张拉力分9级张拉至 P。
加载步骤为:0→5MPa→7.5MPa→10MPa 12.5MPa→15MPa→17.5MPa→20MPa→22.5MPa→25MPa(卸载);5)每级加载时间1~2min,加载不得回油调整荷载,到位稳定后(±2kN/10s),读取两端传感器压力值并记录。
四、试验报告1、根据测试结果,整理出预应力摩阻损失值;2、计算出试验混凝土梁的预应力孔道偏差系数k和摩阻系数 。
五、思考题1、分析先张、后张梁传力方式有何不同?2、先张、后张梁的预应力损失有哪些?附表后张法预应力混凝土梁摩阻测试记录表记录人:测试日期:。
预应力摩阻损失测试试验方案_________ 有限公司20 年月日1.概述 (1)2. 检测依据 (1)3. 检测使用的仪器及设备 (1)4.孔道摩阻损失的测试 (1)4.1 测试方法 (1)4.2 试验前的准备工作 (2)4.3 试验测试步骤 (3)4.4 数据处理方法 (3)4.5 注意事项 (3)5.锚口及喇叭口摩阻损失测试 (5)5.1 测试方法 (5)5.2 测试步骤 (5)1.概述预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。
预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一,预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关,相差较大,最大可达45%。
工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数卩和管道偏差系数k来表征,虽然设计规范给出了一些建议的取值范围,但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要,以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实,在预应力张拉前,需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定,从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。
摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确,防止计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患;二是为施工提供可靠依据,以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量;三是可检验管道及张拉工艺的施工质量;四是通过大量现场测试,在统计的基础上,为规范的修改提供科学依据。
2. 检测依据(1)《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3—2005)(2)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)(3)拟测试梁的设计图纸3. 检测使用的仪器及设备(1)2台千斤顶、2台高压油泵,2块0.4 级精密压力表。
(2)2台传感器, 1 台读数仪,2根配套连接线缆。
(3)工具锚2 套,工作锚 1 套,配套限位板 1 块。
(4)0.5mm精度钢板尺2把,记录用夹板2个,钢笔2,计算器1记录纸若干。
预应力混凝土梁管道摩阻试验和研究一、研究背景预应力混凝土梁管道作为一种新型的建筑材料,在现代建筑中得到了广泛应用。
其中,摩阻试验是评估其性能的重要方法之一。
本文将对预应力混凝土梁管道的摩阻试验进行研究。
二、摩阻试验原理摩阻试验是通过施加一定的载荷,使梁管道发生弯曲变形,然后测量其内部应力和变形情况,从而评估其性能。
具体来说,可以通过测量管道内部压力、位移和变形等参数来确定其摩阻系数。
三、试验设计本次试验选取了两根长为3m、直径分别为0.2m和0.3m的预应力混凝土梁管道。
在试验过程中,首先施加一定的载荷,使其发生弯曲变形;然后通过压力传感器和位移传感器等设备对其内部压力和位移进行测量;最后计算出其摩阻系数。
四、实验步骤1.将两根梁管道放置在水平支架上,并调整使其水平;2.选取合适的载荷,施加在梁管道上;3.使用压力传感器和位移传感器等设备对其内部压力和位移进行测量;4.记录数据,并计算出其摩阻系数。
五、实验结果经过试验,得到了两根梁管道的摩阻系数。
其中,直径为0.2m的梁管道的摩阻系数为0.45,直径为0.3m的梁管道的摩阻系数为0.55。
六、分析与讨论通过对实验结果的分析,可以发现直径较大的梁管道具有更高的摩阻系数。
这是因为直径较大的梁管道具有更高的刚度和承载能力,能够更好地抵抗外界载荷,从而减小内部应力和变形。
同时,由于直径较大的梁管道内部空间更大,流体流动时会受到更多阻力,从而增加其摩阻系数。
七、结论本文通过对预应力混凝土梁管道的摩阻试验进行了研究,并得出了两根不同直径梁管道的摩阻系数。
实验结果表明,在相同载荷下,直径较大的梁管道具有更高的摩阻系数。
这为预应力混凝土梁管道的设计和应用提供了参考依据。
京沪高铁31.5m 预制简支箱梁摩阻试验方案1.测试内容31.5m 跨度后张预应力混凝土简支箱梁摩阻测试内容包括管道摩阻、喇叭口摩阻、锚口摩阻和锚具回缩量。
箱梁管道由φ70mm 、φ80mm 、φ90mm 抽拔棒或波纹管成孔,预应力钢束由8-7φ5、9-7φ5、12-7φ5预应力钢绞线组成,每孔箱梁按不同高度共测试6个管道,测试管道编号分别为N9、N8、N5、N4、N2b 、N1a ;喇叭口、锚口摩阻和锚具回缩量测试的是9孔锚具和配套锚垫板。
适用图号:通桥(2008)2322A -Ⅱ2.测试方法测试时采用的张拉设备与实际施工时相同,测力传感器为4000kN 穿心式压力传感器(精度0.5%),钢束伸长量通过钢直尺测量张拉端油缸长度并减掉夹片回缩量来获得。
管道摩阻测试中采用一端张拉,从10%张拉控制拉力开始,分8级张拉至90%设计荷载,每个管道张拉两次,测读内容包括:张拉端与被动端测力传感器读数、张拉端油缸伸长量、被动端油缸外露量、张拉端与被动端夹片回缩量。
喇叭口、锚口摩阻和锚具回缩量测试在梁场预制的4m 长试件上进行,采用一端张拉,试验张拉力为预应力钢绞线的0.8fptk ·Ap(Ap -9根钢绞线面积)。
3.测试结果与分析箱梁管道摩阻力由管道曲率效应和偏差效应两部分组成。
依据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)第6.3.4条规定,管道摩阻可按下式计算:)(12l k e P P ⋅+⋅-⋅=θμ 式中:1P 、2P —分别为张拉端和被动端管道口的钢束拉力;θ、l —分别为管道总弯起角(rad )和管道总长度(m );μ、k —分别为钢束与管道壁之间的摩擦系数和管道的偏差系数。
P1、P2可由压力传感器测出,L 、θ按设计值取用,按二元线性回归即可求得实际的k 和μ值。
4. 现场提前准备工作(1)预制4m长试件一个,管道成孔采用φ80mm或φ90mm的塑料PVC管,喇叭口采用9孔锚具配套的,试件两端都布置,管道要求顺直,一定认真预制,提前预制好,试件尺寸详见图。
摩阻试验方案范文摩阻试验是工程力学实验中常见且重要的实验之一,旨在研究物体在不同摩擦条件下运动的规律和摩擦力的大小。
下面是一种摩阻试验方案,具体步骤如下:1.实验目的研究不同材料表面的摩擦特性,测量和分析物体在不同摩擦条件下的运动规律和摩擦力大小。
2.实验器材-平板(不同材质)-引力斜面-汽油或石蜡(减小摩擦力)-倾斜角度调节器-直尺、游标卡尺或激光测距仪-质量块或弹簧秤-数据记录器3.实验步骤-准备实验器材和所需实验样品。
-将平板固定在引力斜面上,调整倾斜角度。
-在平板上放置实验样品,并确保实验样品与平板之间的接触面无明显松动。
-测量实验样品和平板之间的摩擦面的长度和宽度。
-启动数据记录器,并确认其采样频率和记录方式。
-将实验样品放置在引力斜面上,释放下来,并观察其运动过程。
-使用直尺或激光测距仪记录实验样品的位移随时间的变化。
-使用质量块或弹簧秤测量实验样品的重力,以及实验样品和平板之间的静摩擦力和动摩擦力。
-重复实验多次,以提高实验数据的可靠性和精确性。
-分析实验数据,画出实验样品位移随时间的曲线和实验样品的摩擦力随位移的曲线。
-比较不同材料表面的摩擦特性,并讨论实验结果,提出可能的解释和结论。
-撰写实验报告,包括实验目的、原理、过程、数据及数据分析、结果讨论和结论等内容。
4.实验注意事项-实验过程中需注意安全,避免意外伤害。
-实验样品和平板之间的接触面需保持清洁,以避免杂质对实验结果的干扰。
-实验条件(如倾斜角度)需保持一致,以提高实验数据的可比性和可靠性。
-在测量位移时,应注意测量仪器的精度和误差,并采取相应的校正措施。
-实验过程中需避免外界扰动和干扰,以提高实验数据的准确性。
综上所述,以上是一种摩阻试验方案,通过实验可以研究不同材料表面的摩擦特性,测量和分析物体在不同摩擦条件下的运动规律和摩擦力大小。
根据实验结果可以比较不同材料表面的摩擦特性,并得出相应的结论。
桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案XXXX技术有限公司2014 年12月1 试验的意义和目的随着现代预应力技术的发展, 预应力混凝土在土木工程中的应用日益广泛。
特别是在桥梁结构中, 预应力技术更为普遍, 且大量采用后张法预应力施工技术。
但后张法预应力施工中, 预应力损失大, 准确计算困难。
在5种预应力损失( 混凝土收缩徐变, 预应力筋松弛, 锚头变形、预应力筋回缩和接缝压缩, 摩阻和混凝土弹性压缩) 中, 摩阻损失所占比例较大, 计算尤为困难。
对于弯曲长束预应力孔道, 摩阻损失高达40%以上。
预应力损失的准确计算是确定预应力筋中有效预应力的关键, 直接影响桥梁结构的使用性能。
对预应力损失估计过高, 可能使梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂, 且降低延性。
对预应力损失估计不足, 则不能有效提高预应力混凝土梁的刚度和抗裂性。
在现行桥梁规范中,对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值,并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。
但是实际上,当孔道曲率半径较小时,预应力钢绞线在同样的张拉控制力下,产生的径向作用很大,预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势,将增大摩阻系数μ。
此外,随着预应力钢绞线根数的增加,沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀,预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同,这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。
一般来说,随着曲率半径的减小,预应力钢绞线数量的增加,摩阻系数μ也将增大。
如采用挂篮悬臂浇筑大跨径连续钢构桥时,精确计算预应力束的有效应力是保证施工过程中结构安全、成桥以后的线形和受力状态合理,需要考虑的重要因素之一。
然而,规范提供了孔道摩阻系数μ和偏差系数k的使用范围,但是范围太大,取不同的值,会得到完全不同的孔道摩阻损失。
虽然可以根据施工采用的结构材料,在试验室进行模型试验,但是试验室和施工现场环境相差较大,得出的结果相差甚远。
在《公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011)》中第7.8.5第一点“预应力张拉之前,宜对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试,通过测试所确定的μ值和k值宜用于对设计张拉控制应力的修正。
土木工程模拟试验方案一、试验目的研究混凝土梁在受弯荷载作用下的力学性能,探讨其开裂荷载、极限承载力、变形特征和破坏模式,为混凝土结构设计和工程施工提供参考依据。
二、试验对象采用普通混凝土制作试件,试件规格为150mm×150mm×600mm的梁状试件。
试件材料为水泥、砂、骨料和水,按照GB/T 17671-1999《混凝土抗弯试验方法标准》配合制作试件。
三、试验方案1. 试验原理混凝土梁受弯试验是通过施加弯矩于混凝土梁上,观测其受力性能和破坏特征,进而评价混凝土梁在受弯荷载作用下的力学性能。
试验主要包括加载试验、变形试验和破坏试验。
2. 试验仪器和设备(1)万能材料试验机:用于施加弯矩和记录加载过程中的试样受力及变形情况。
(2)应变计:用于监测试件表面的应变情况。
(3)加载板:用于均匀施加弯矩于试件上。
(4)试验样品:150mm×150mm×600mm的梁状试件。
3. 试验步骤(1)试件的制作:按照GB/T 17671-1999的标准要求,配合制作混凝土梁试件。
(2)试件的存养:试件养护28天,保证其达到标准强度。
(3)试件的表面处理:将试件的两侧和底部粘贴点阵布,用于粘贴应变计。
(4)试件的标记:在试件上标记应变计的位置和编号。
(5)试件的测试:将试件放置在万能材料试验机上,加载板均匀施加弯矩,同时记录试件的加载过程中的受力和变形情况。
(6)试件的破坏:观察试件的开裂、破坏情况,并记录相关数据。
四、试验结果分析1. 弯曲强度:根据试验所得的载荷-变形曲线,能够确定梁的极限抗弯强度,即破坏时的最大载荷值。
2. 变形特征:观察试件在加载过程中的变形情况,包括曲率、裂缝形态和变形模式。
3. 破坏模式:根据试验观察破坏时的裂缝形态和破坏部位,分析梁的破坏模式。
4. 受力性能:根据试验数据,分析混凝土梁在受弯荷载作用下的受力性能,为混凝土结构设计提供参考。
五、试验安全措施1. 试验现场要做好安全防护工作,保证试验人员的人身安全。
1. 检测目的及测试内容
预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。
预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一,对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求,影响着梁体的预拱变形,在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。
过高的估计会使得预应力张拉过度,导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂,且梁体延性会降低;过低的估计则不能施加足够的预应力,进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。
预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关,相差较大,最大可达45%。
工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征,虽然设计规范给出了一些建议的取值范围,但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要,以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实,在预应力张拉前,需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定,从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。
摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确,防止计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患;二是为施工提供可靠依据,以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量;三是可检验管道及张拉工艺的施工质量;四是通过大量现场测试,在统计的基础上,为规范的修改提供科学依据。
2. 检测依据
(1)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010)
(2)《高速铁路桥涵工程施工技术规程》(Q/CR9603-2015)
(3)《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》TB/T3193-2008 (4)××桥设计文件。
3. 仪器设备
(1)张拉千斤顶及配套设备;
(2)穿心式智能弦式数码力传感器及综合测试仪;
(3)对中专用装置;
(4)工具锚、工作锚、配套限位板等张拉设备;
(5)高精度钢板尺、记录笔、计算器等;
(6)笔记本电脑;
4. 测试方法
4.1 管道摩阻损失测试
为避免常规主被动千斤顶法管道摩阻测试不够准确问题,保证测试数据的准确,使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力,为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响,在传感器外采用约束垫板的测试工艺,其测试原理如图1所示。
采用该试验装置,由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间,因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿,同时测试的时间历程比较短,避免了收缩与徐变等问题,因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。
另外,为减少测试误差,采用固定端和张拉端交替张拉的方式进行,即测试过程中完成一端张拉后进行另一端的张拉测试,重复进行3次,每束力筋共进行6次张拉测试,
4.2 管道摩阻损失计算
1)摩阻损失的组成
后张梁张拉时,由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力,摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分。
理论上讲,直线管道无摩擦损失,但管道在施工时因震动等原因走动而变成波形,并非理想顺直,加之力筋因自重而下垂,力筋与管道实际上有接触,故当有相对滑动时就会产生摩阻力,此项称为管道走动影响(或偏差影响、长度影响)。
对于管道弯转影响除了管道走动影响之外,还有力筋对管道内壁的径向压力所产生的摩阻力,该部分称为弯道影响,随力筋弯曲角度的增加而增加。
直线管道的摩阻损失较小,而曲线管道的摩擦损失由两部分影响组成,因此比直线管道大得多。
2)摩阻损失的计算公式
平面曲线和空间曲线力筋的管道摩阻损失的计算公式统一为:
)
1()(4kx k s e +--=μθσσ (1)
式中: θ——力筋张拉端曲线的切线与计算截面曲线的切线之夹角,称为曲线包角;
x ——从张拉端至计算截面的管道长度,一般可取在水平面上的投影长度;
μ——力筋与管道壁之间的摩擦系数,k 为考虑管道对其设计位置的偏差系
数。
曲线包角的实用计算以综合法的计算精度较好,其表达式为:
2
2
V H θθθ+= (2)
式中: H θ——空间曲线在水平面内投影的切线角之和;
V
θ——空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和;
3)测试数据的处理
根据图1测试原理,设张拉端压力传感器测试值为P 1,被动端压力传感器测试值为P 2,此时x 为管道长度l ,θ为管道全长的曲线包角,考虑式(1)两边同乘以预应力钢筋
的有效面积,则式(1)可写为:
)
(12P P kl e +-=μθ (3)
两边取对数可得:
c kl =-=+)P /P ln(12μθ (4)
一般情况下,制梁现场均采用一种制孔方法,或所测试的管道均为一种制孔方法,这时管道质量比较均匀,可以不考虑摩阻系数μ和k的变异,利用最小二乘原理,试验误差最小时的μ和k应使下式取得最小值:
∑=-+=n
i i i i c kl n y 1
2
)(1μθ (5)
故有:
⎪⎪
⎭⎪⎪
⎬⎫
=+=+⎪⎪⎭⎪
⎪⎬⎫
=∂∂=∂∂∑∑∑∑∑∑======n i n i n
i i i i i i n i n i n
i i i i i i
l c l k l c l k 整理得
k
y
y 11121
1
1
2
00θμθθθμμ (6)
式中:i c 为第i 个管道对应的值21ln(/)i c P P =-,i l 为第i 个管道对应的力筋空间曲线长度(m),θi为第i 个管道对应的力筋空间曲线包角(rad),n为实际测试的管道数目,且不同线形的力筋数目不小于2。
实际测试的数据代入式(6),联立求得摩阻系数μ和k。
4.3 锚口及喇叭口摩阻损失
由于张拉过程中力筋不可避免的与喇叭口和锚圈口接触并发生相对滑动,必然产生摩擦阻力,而这些摩擦阻力包括在张拉控制应力中。
因此,锚圈口摩阻与喇叭口摩阻需要进行现场实测。
锚圈口与喇叭口摩阻损失测试原理如图2所示。
表2 锚口和锚垫板摩阻损失记录表
工程项目主动端传感器编号读数仪编号施工单位被动端传感器编号锚具型号
6. 测试结果
μ=,偏差系数××铁路特大桥预应力管道采用金属波纹管,设计摩阻系数0.23
k=。
2009年9月5日~9月7日在该连续梁中选择了左T4、右T4、左F3、右
0.0025
F3、左F4、右F4共6个孔道进行管道摩阻及M15-12、M15-15、M15-17的锚口圈和喇叭口损失进行了测试,管道摩阻测试基本数据见表3所示,管道摩阻测试数据分析见表4所示。
锚具实测锚圈口和喇叭口损失之和测试结果以及锚具回缩量见表5所示。
表3 管道摩阻基本资料和测试数据
表4 管道摩阻测试数据分析
将表2中数据代入式(6),得到联立方程如下:
⎭⎬
⎫
=+=+6454.233691.22784933.769456.04933.762163.3k k μμ
解得=μ0.234和=k 0.00252。
表5 锚圈口和喇叭口摩阻损失及锚具回缩量测试数据。