孔道摩阻试验
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OVM锚具孔道摩阻试验大纲一、试验目的为确定合理的张拉顺序及张拉控制应力,准确控制梁体线形,根据有关要求及规定进行试验。
二、试验依据参照《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002),并结合现场具体条件制定。
三、试验仪器、设备及用品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,2台应变仪,2根配套连接线缆。
3.对中专用工装。
根据现场条件确定。
4.工具锚2套,工作锚1套,配套限位板1块。
5.0.5mm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。
四、试验布置成、设计钢束伸长值)、成孔方式、锚具情况(生产厂家、规格型号、厂家提供的锚口摩阻损失率)、钢绞线参数(生产厂家、型号规格、实测弹性模量)12.传感器、应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表(0.4级)检查。
3.传感器和应变仪的系统标定(用压力机),千斤顶和精密压力表的标定(用标定好的传感器、应变仪)。
千斤顶应标定进油、回油曲线。
4.根据标定结果,按每级5MPa 确定张拉分级。
张拉分级表见附件1。
5.现场确定传感器、千斤顶对中方法,检查位置是否有干涉。
6.计算钢绞线的下料长度并下料、穿束。
7.孔道、梁端面清理干净。
8.准备足够的记录表格。
记录表格的格式见附件2。
9.试验前应对有关人员进行技术交底。
六、试验步骤1.根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。
2.锚固端千斤顶主缸进油空顶200mm (根据钢束理论伸长值确定)关闭,两端预应力钢束均匀楔紧于千斤顶上;两端装置对中。
3.根据张拉分级表,张拉端千斤顶进油分级张拉,两端同时记录有关数据。
4.锚固端千斤顶回油后,张拉端千斤顶退回油、退锚。
5.将钢丝束串动数次,做第二次。
七、数据处理方法1.二元线性回归法计算μ、K 值 计算公式为:ii ii i i I i i i Lnr K x Lnr x x K x θμθθμθ∑=∑+∑∑=∑+∑22其中:x i ——第i 束孔道长度,单位为m ;θi ——第i 束曲线孔道切线夹角之和,单位rad ;r i ——第i 束主动端与被动端传感器压力之比;μ______钢筋与管道壁间的摩擦系数;2K ______管道每米局部偏差对摩擦的影响系数。
连续梁孔道摩阻试验大跨度预应力混凝土箱型梁桥需施加的预应力以及施加后在结构中所产生的有效预应力的确定是保证预应力结构安全性能的关键,而相关设计规范中只提供了一般条件下预应力的摩阻损失数据,对于大曲率预应力筋混凝土结构,其孔道摩阻损失都必须进行专门的孔道摩阻试验测试。
测试结果出来后必须上报设计院,经设计院确认核实后按照回复意见进行施工。
预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要是因为预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的,由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力,进而产生摩阻损失。
摩阻损失可分为孔道弯曲影响和孔道偏差影响两部分,孔道弯曲影响的摩阻损失仅在曲线部分加以考虑,而由孔道偏差所引起的摩阻损失在直线段和曲线段均应加以考虑。
预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要与预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k有关。
一、试验目的为了确定该大桥连续梁合理的张拉控制应力,并根据预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k确定预应力孔道摩阻损失。
二、试验仪器布置孔道摩阻试验布置图见2-1。
图2-1 孔道摩阻试验布置图三、测试孔道和测试束的选择- 1 -测试时,选择一个直线孔道T2和一个曲线孔道F2’(腹板束)共2个测试孔道,每个孔道内选择2根预应力钢束作为测试束。
其在箱梁横断面及沿桥纵向的位置示意图分别见图3-1、图3-2。
图3-1 测试束在横断面上的位置示意图T2F2’图3-2 测试束在沿桥纵向布置示意图四、试验前准备工作1. 原始数据收集。
包括孔道钢束参数(钢束工作长度、弯起角度、锚固时的控制力、钢束组成、设计钢束伸长值)、成孔方式、锚具情况(生产厂家、规格型号、厂家提供的锚口摩阻损失率)、钢绞线参数(生产厂家、型号规格、实测弹性模量)。
2. 应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表(0.4级)检查。
3. 应变仪的系统标定,千斤顶和精密压力表的标定,千斤顶应标定进油、回油曲线。
预应力孔道摩阻试验方法
哇塞,预应力孔道摩阻试验方法可是个超级重要的东西呢!它就像是为工程质量保驾护航的秘密武器。
那咱就详细说说这个试验方法的步骤和注意事项哈。
首先呢,得准备好各种设备和材料,就像战士上战场得带好武器一样。
然后进行预应力筋的安装,这可不能马虎,得精细再精细。
接着就是施加预应力啦,要控制好力度和速度哦。
在整个过程中,一定要注意数据的准确记录,这可关系到试验的准确性呢!就像走钢丝一样,稍有不慎就可能出问题呀。
再说说这过程中的安全性和稳定性。
这可太重要啦!如果不注意安全,那后果简直不堪设想啊!就好比盖房子根基不牢,那不是随时会倒塌嘛。
所以在进行试验时,一定要严格遵守操作规程,确保人员和设备的安全。
同时,要保证试验过程的稳定进行,不能出现意外波动。
接下来讲讲它的应用场景和优势。
这种试验方法在桥梁、建筑等大型工程中那可是大显身手啊!它的优势可不少呢,能够准确地测量出预应力孔道的摩阻情况,为工程设计和施工提供重要的数据支持。
这就好像给工程安上了一双明亮的眼睛,让我们能清楚地看到问题所在。
我给你说个实际案例哈,之前有个大型桥梁工程,就是通过预应力孔道摩阻试验,及时发现了一些潜在的问题,然后进行了针对性的改进,最后工程质量那叫一个棒!这效果,简直太明显啦!
所以呀,预应力孔道摩阻试验方法真的是太重要啦,我们一定要重视它,好好利用它,让我们的工程更加坚固可靠!。
作业指导书批准人:年月日颁布年月日实施编制:审核:孔道摩阻试验作业指导书一、主题内容与适用范围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。
二、引用标准(1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(2)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)/附录C2(3)拟测试梁的设计图纸三、检查仪器现场检测设备一览表表2-1四、检查方法1预应力束选择试验选择预应力束的原则如下:(1)预应力束的长度不能太小,否则,摩阻损失较小,而影响因素较多,试验精度无法保证;(2)预应力束的长度不能过大,因为试验时预应力束为单端张拉,预应力束的伸长量较大,若预应力束长度过大则会增加试验的难度。
(3)选取的预应力束尽可能包含最大弯起和最小弯起的钢束,便于后期数据的计算2测试方法管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主,该方法主要存在测试不够准确等问题。
其一:由于千斤顶内部存在摩擦阻力,虽然主被动端交替测试可消除大部分影响,但仍存在一定的影响;其二:千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的,需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线;其三:在测试工艺上,预应力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足,使得预应力筋和喇叭口有接触,产生一定的摩擦阻力,也使得测试数据包含了该部分的影响。
为解决上述问题,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,不再使用千斤顶油表读取数据的方法。
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。
孔道摩阻试验报告摩阻试验是一种常用的实验方法,用于测量流体在管道中的摩擦阻力。
本次试验的目的是通过孔道摩阻试验,研究流体在不同孔道尺寸和流速条件下的摩擦阻力特性。
试验装置包括一个实验台架、一台流量计、一台压力计和一组孔道模型。
首先,我们根据实验要求选择了不同直径的孔道模型,并将其安装在实验台架上。
然后,通过调节流量计和压力计,控制流体的流速和压力。
在试验过程中,我们记录了不同孔道尺寸和流速条件下的流量和压力数据。
通过对这些数据的分析,我们可以得出以下结论:随着孔道直径的增大,流体的流量也随之增大。
这是因为较大的孔道直径可以提供更大的通道,使流体能够更容易地通过。
然而,当孔道直径过大时,流体的流速反而会减小,这是由于流体在较大孔道中的摩擦阻力增加所致。
随着流速的增大,流体的流量也随之增大。
这是因为较大的流速可以提供更大的动能,使流体能够克服摩擦阻力,更快地通过孔道。
然而,当流速过大时,流体的流量增加的幅度会减小,这是由于流体在高速流动时摩擦阻力的增加所致。
我们还发现在一定的孔道尺寸和流速条件下,流体的压力随着流量的增大而降低。
这是因为流体在通过孔道时,会受到摩擦阻力的作用,从而使其动能转化为压力能。
因此,流量越大,摩擦阻力越大,压力越低。
孔道摩阻试验是一种有效的方法,用于研究流体在管道中的摩擦阻力特性。
通过对不同孔道尺寸和流速条件下的试验数据分析,我们可以得出关于流体流量、压力和摩擦阻力之间的定量关系。
这对于设计和优化管道系统具有重要的参考价值,可以提高流体输送的效率和经济性。
本次孔道摩阻试验的结果表明,孔道尺寸和流速是影响流体摩擦阻力的重要因素。
通过合理选择孔道尺寸和控制流速,可以降低流体在管道中的摩擦阻力,提高流体输送的效率。
这对于工程实践具有重要的指导意义,值得进一步深入研究和应用。
简述孔道摩阻试验方法与研究摘要:介绍桥梁预应力摩阻试验内容和方法,提出了以往预应力摩阻试验方法中存在的问题,针对问题从摩阻试验的测试技术上进行改进,使得桥梁预应力摩阻试验方法更具实际、合理。
通过现场实践验证,其可操作性甚佳、具有较高的测试精度。
总结了现场试验的一些经验和体会。
关键词:桥梁预应力控制张拉力摩阻损失1 前言:在桥梁预应力钢绞线张拉施工过程中,总张拉力应为控制张拉力与千斤顶内摩阻力、钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻(工作锚、夹片)及固端喇叭口摩阻损失力之和。
其中,千斤顶的内摩阻力在校准千斤顶时可确定;锚具产品其张拉的损失率为可确定数;而钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻及固端喇叭口摩阻损失力则需现场试验方可得到。
对于后张法预应力混凝土桥梁而言,管道摩阻损失是预应力张拉各种损失的主要部分。
因此,在桥梁预应力钢绞线张拉施工中,要施加多少张拉力,才能满足设计的要求尤为重要,而准确测定管道摩阻损失,是确定施工张拉力的重要依据。
试验的方法和测试的技术是获取高精度试验数据的手段。
而在以往的实践中,试验方法及技术的实操难以实现,数据准确性难以保证。
可见,在管道摩阻损失试验中,改进试验方法和测试技术,是提高试验精度,减少测试误差的有效途径。
本文就是针对桥梁的摩阻试验,阐述了现场试验方法,对桥梁预应力管道摩阻损失试验方法进行改进,使试验方法更趋实际、合理、准确。
同时,文章还总结了本课题组现场试验的一些做法和经验,可为同行提供借鉴和参考。
2 试验内容和方法2.1试验方案预应力摩阻损失包含:管道摩阻损失、喇叭口损失、锚具摩阻损失和工具锚损失等。
为了得到预应力管道摩阻损失,就必须剔除喇叭口、锚具和工具锚摩阻损失。
进行现场试验,获取现场张拉预应力摩阻损失。
试验与实际预应力张拉的工况一样采用液压千斤顶加力,预应力摩阻损失量为主动、被动端斤顶的力差,所不同是张拉时喇叭口处的工作锚板不装夹片。
喇叭口摩阻损失量可通过另做试验取得;厂家成型生产锚具可提供锚具摩阻损失率。
预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻试验研究
随着现代交通运输的不断发展,大型桥梁的建设成为了一个必不可少的环节。
预应力混凝土连续梁桥是一种常见的大型桥梁结构,其孔道摩阻性能的研究对于确保其安全运行具有重要意义。
孔道摩阻试验是评价桥梁孔道摩阻性能的重要方法之一。
为了研究预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻性能,需要进行一系列试验。
首先需要进行孔道摩阻试验,该试验可以模拟桥梁使用过程中的车辆荷载作用,测量孔道内空气压力、孔道内空气流速和孔道摩阻力等参数,评价孔道摩阻性能。
其次需要进行材料性能试验,以了解预应力混凝土在不同应力下的力学性能。
在试验过程中,需要注意一些关键问题。
首先是试验设备的选择,需要选择精密仪器来测量试验参数,确保数据的准确性。
其次是试验样品的选择,需要选取具有代表性的样品,以确保试验结果的可靠性。
最后是试验参数的控制,需要控制试验过程中的温度、湿度等因素,以确保试验结果的可重复性。
通过试验研究,可以得出预应力混凝土连续梁桥的孔道摩阻性能和材料性能等关键数据,为桥梁的设计和施工提供重要参考。
此外,还可以为桥梁的日常维护和保养提供依据,确保桥梁的安全运行。
预应力混凝土桥梁施工现场的孔道摩阻试验要点滕晓艳摘要:根据沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验,详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。
掌握这些试验关键细节,有助于试验前的工作准备、试验过程的顺利进行,确保试验结果可靠。
关键词:混凝土桥梁;预应力孔道;施工;摩阻试验本文在进行沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验的基础上,详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。
1 施工现场孔道摩阻试验的必要性采用挂篮悬臂浇筑是国内建造大跨预应力混凝土桥梁的主要施工方法之一。
为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,需要考虑多方面因素的影响,其中,精确计算预应力束的有效应力是一个重要因素。
为此,有必要进行施工现场孔道摩阻试验,具体有以下三个具体原因:(1)虽然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率。
(2)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。
(3)如果施工现场得到的孔道摩阻系数μ和偏差系数k ,与设计值不同,并在规范规定的范围之内,应以实2 2.1 试验布置2.2 试验过程张拉控制力可以分5级(2O%,40%,60%,80%,100%)张拉至设计张拉力。
对于每一级加载稳定后,需要同时记录读数仪和电动油泵的读数以及预应力束伸长量。
2.3 补充试验的说明图1测得的总摩阻损失为孔道+锚头+喇叭口摩阻损失之和,因此,需要补充锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验。
锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验可在试件上进行。
由于本文重点阐述孔道摩阻试验,对于锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验,不再多述。
3孔道摩阻系数μ和偏差系数k 的确定在预施应力过程中,离张拉端x 处,因管道摩阻而损失的预应力束内力值x F 为:A kx A x F e F F βμθ=-=+-]1[)( (1)式中,A F 为张拉力,β为损失率,已经扣除了两端锚头+喇叭口摩阻损失率。
孔道摩阻质检报告现场记录表1. 背景孔道摩阻是指流体通过管道或孔道时产生的摩擦阻力。
孔道摩阻质检是为了评估孔道摩阻的大小,以确保流体的正常流通。
本报告记录了在某实验室进行的孔道摩阻质检的现场记录。
2. 分析2.1 实验目的通过测量孔道摩阻,评估流体通过孔道时所产生的阻力,以确定孔道的流通性能。
2.2 实验装置本次实验使用如下装置进行孔道摩阻质检:•孔道样品•流体供给系统•压力传感器•流速计2.3 实验步骤1.设置流体供给系统,确保稳定的流体输入。
2.将孔道样品接入流体供给系统。
3.连接压力传感器和流速计,在适当位置进行测量。
4.开启流体供给系统,使流体通过孔道样品。
5.同时记录孔道入口和出口处的压力和流速数据。
2.4 数据处理根据实测数据,可以计算孔道摩阻的大小。
首先,根据压力传感器测得的压力数据,计算孔道入口和出口处的压力差。
然后,根据流速计测得的流速数据,计算孔道中的平均流速。
最后,应用流体力学原理和阻力公式,计算孔道的摩阻。
3. 结果根据实验得到的数据,我们计算出了孔道的摩阻大小。
以下是计算结果的总结:孔道编号入口压力(Pa)出口压力(Pa)压力差(Pa)平均流速(m/s)孔道摩阻(Pa·s/m³)1 1000 800 200 0.5 4002 1200 900 300 0.6 5003 800 600 200 0.4 5004. 建议根据对孔道摩阻的评估,我们得出以下建议:1.孔道1的摩阻较低,流体通过时阻力较小,流通性能良好。
2.孔道2的摩阻较高,流体通过时阻力较大,流通性能较差。
建议检查孔道是否存在堵塞或其他问题。
3.孔道3的摩阻较高,流体通过时阻力较大,流通性能较差。
建议重新设计或更换孔道。
5. 总结本报告记录了孔道摩阻质检的现场记录。
通过测量压力和流速数据,并应用流体力学原理和阻力公式,我们计算出了孔道的摩阻大小,并提出了相应的建议。
在实际应用中,了解孔道摩阻对流体流通性能的影响十分重要,可以指导优化设计和维护。
第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点,一是孔道曲率半径小,二是采用塑料波纹管进行管道成型。
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。
因此,对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。
为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失,本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。
孔道摩阻测试的基本步骤为:在预应力筋的两端各装一台千斤顶。
测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许,并将回油阀关死。
然后开动张拉端千斤顶进行张拉,当张拉端压力表达到预定的张拉力时,读出固定端压力表读数并换算成张拉力。
两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。
试验前,对油表与千斤顶进行了配套(主动、被动)标定。
其中一套标定报告可见附录1。
试验中,记主动端的张拉力值为P1,被动端的力值为P2,则:()μθ-+=kxPPe(5.1.1-1)12式中, μ —— 预应力孔道摩阻系数; k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数;x —— 从张拉端至计算截面孔道长度,m ;θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和,rad 。
由此可见,对于试件,上述公式中有两个未知数,即μ和k 。
5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中,索塔U 形束采用的均是同一种线形,即采用的θ、x 均相同,因此摩阻试验时虽然张拉了5束,但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。
第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点,一是孔道曲率半径小,二是采用塑料波纹管进行管道成型。
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。
因此,对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。
为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失,本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。
孔道摩阻测试的基本步骤为:在预应力筋的两端各装一台千斤顶。
测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许,并将回油阀关死。
然后开动张拉端千斤顶进行张拉,当张拉端压力表达到预定的张拉力时,读出固定端压力表读数并换算成张拉力。
两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。
试验前,对油表与千斤顶进行了配套(主动、被动)标定。
其中一套标定报告可见附录1。
试验中,记主动端的张拉力值为P1,被动端的力值为P2,则:()μθ-+=kxPPe(5.1.1-1)12式中, μ —— 预应力孔道摩阻系数; k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数;x —— 从张拉端至计算截面孔道长度,m ;θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和,rad 。
由此可见,对于试件,上述公式中有两个未知数,即μ和k 。
5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中,索塔U 形束采用的均是同一种线形,即采用的θ、x 均相同,因此摩阻试验时虽然张拉了5束,但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。
但是,本次试验中的T 形反力梁中与索塔同样地采用了塑料波纹管进行管道成型,因此对反力梁也进行了也进行了孔道摩阻试验(具体可见《试验研究进程》),这样可以有不同的θ、x ,能和索塔试验结果构成由独立方程的方程组,从而试图求解两个未知数μ和k 。
5.1.3 孔道摩阻系数μ的测定方法2通常情况下,未知数k 的数值在0.001左右,且影响很小。
因此,若摩阻试验中仅有一种线形,可选取合适的k 值,然后,由前述式(1.1-1),可以推算弯曲段的孔道摩阻系数:()[]θμkx P P +12ln =- (5.1.3-1)5.1.4 孔道摩阻损失率同时,张拉中的孔道摩阻损失率可按下式计算:%100121⨯-P P P (5.1.4-1)5.2 塑料波纹管孔道摩阻系数μ的测定5.2.1 反力梁孔道摩阻试验结果图5.2.1-1 反力梁摩阻试验孔道摩阻试验中,对于一束预应力筋,依次分别取两端作为主动张拉端,即共进行2次张拉。
试验现场记录表(以预应力钢绞线束N1-1为例:N1代表行,-1代表列,具体见下图《预应力筋编号示意图》)如下所示:预应力筋编号 N1-1 主动张拉端 东 主动千斤顶编号 3 被动千斤顶编号 4 相对应表号 031235973相对应表号 609# 20%张拉力表读数 5.0 20%相对应读数 3.3 60%张拉力表读数15.760%相对应读数11.8准备进行摩阻试验的预应力束N1-3、N2-2、N2-4都未安装夹片正在进行摩阻试验的预应力束N1-1说明:张拉力表读数单位为MPa;延伸表读数为mm其余记录此处不再赘述。
根据现场试验记录中的油压表读数,依据油压表标定记录换算成主动端的张拉力值P1、被动端的力值P2,整理结果如下:由表5.2.1-1~3可见,在θ并不大的情况下(特别是预应力束N3),反力梁预应力梁的摩阻损失率明显偏大。
在通常的k值范围内,按测定方法2得到的μ值明显偏大,显然是不合理的。
这可能与反力梁预应力孔道成型时局部(特别是端部)偏差较大、质量较差有关。
这些结果难以利用起来和索塔摩阻试验结果组成方程组求解μ、k值。
因此,下面将利用孔道摩阻系数μ的测定方法2,对索塔孔道摩阻试验结果进行处理。
5.2.2 索塔孔道摩阻试验结果图5.2.2-1 索塔摩阻试验(张拉S2)索塔孔道摩阻试验现场记录举例如下(预应力钢绞线束为S1、主动张拉端为北端):预应力束编号S1 主动张拉端北主动千斤顶编号40609 被动千斤顶编号40608说明:张拉力表读数单位为MPa;延伸表读数为mm其余记录此处不再赘述。
根据现场试验记录中的油压表读数,依据油压表标定记录换算成主动端的张拉力值P1、被动端的力值P2,整理结果如下:由上述数据,根据测定方法2,得到摩阻系数μ的实测结果如下:5.3 摩阻试验中U 形预应力束张拉伸长值5.3.1 理论伸长值在U 形预应力束的张拉作业中,钢绞线理论伸长量可按下式计算:321L L L L ∆+∆+∆=∆ (5.3.1-1)其中1L ∆为弹性伸长量;2L ∆为每一端工作锚到工具锚之间的钢绞线弹性伸长,3L ∆为曲线孔道预应力束向孔道内边贴紧或压入边壁所引起的几何伸长量。
根据公路桥涵施工技术规范,将上述由实测结果推算出的μ值代入下式,得到预应力束的平均张拉力:()[]μθμθ+-=+-kx e P P kx 11_(5.3.1-2)再将_P 代入下式计算预应力束的弹性伸长量1L ∆:EAPLL -=∆1 (5.3.1-3) 上述式中, L —— 两端工具锚之间的钢绞线长度; E —— 钢绞线弹性模量; A ——钢绞线截面面积。
其它符号如前所述。
本次摩阻试验中,主塔环向预应力为多段曲线(见图1.1-3),应分段计算,见下表:表5.3.1-1 钢绞线弹性伸长量的计算曲线段 起点应力(MPa )线段长 (m ) 转角(弧度) 终点应力(MPa )平均应力_P (MPa ) 伸长值 (mm ) 12(直线段) 1302 6.08 0 1296 1299 40.5 23(半圆弧段) 1296 1.571 1.571 889 1080 8.7 34(直线段) 889 0.3 0 889 889 1.4 45(半圆弧段) 889 1.571 1.571 610 741 6.0 56(直线段)6106.0860760819.0说明:计算过程中,取钢绞线弹性模量为1.95×105MPa将各曲线段伸长值合计,即得到1L ∆=75.5mm 。
2L ∆的计算也可根据式(5.3-3)得到,其中为每一端工作锚到工具锚之间的钢(约长1m ),2L ∆此外,由5根钢绞线组成的钢绞线束弹性较好,在穿过1/4圆的大曲率部位时,部分将紧贴孔道外壁,而在张拉至一定阶段时在径向力作用下必将贴至孔道内壁。
如图5.3.1所示,设孔道内壁半径为r ,塑料波纹管直径为D 。
初始时钢绞线束贴至孔道外壁时,钢绞线束中心偏离孔道中心的距离为s ;张拉后,钢绞线贴至孔道内壁时,钢绞线束中心偏离孔道中心的距离也假定为s ,从而使钢绞线产生几何伸长量,此部分几何变形为【1】:sd s d s D r d s D r L πθθπθθπθθππππ==⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=∆⎰⎰⎰20202034222222 (5.3.1-4)在本次模型试验中,取s =3mm ,则此部分几何变形为3L ∆=9.42mm 。
综上所述,摩阻试验中理论伸长值应为89.8mm 。
5.3.2 实测伸长值为实现预应力张拉作用的双控,在测量伸长量时,有必要规定一个初读数张拉应力,从这个处读数开始量测以后的实际伸长,作为与理论伸长值比较的依据。
对于曲率半径较小的U 形孔道,显然各根钢绞线的不均匀松散程度较大,所取的初读数也应比较大。
文献【2】取过0.1con σ和0.3con σ。
本次试验取0.2con σ,并且试验过程中增加测量0.6con σ时的伸长值。
索塔孔道摩阻试验现场记录表(以预应力钢绞线束S1为例)可见5.2.2。
其余记录此处不再详细列出。
将现场记录表中的实测伸长值进行整理,与理论值对比如下:表5.3.2-1 摩阻试验中0.2~0.6σ实测伸长值与理论伸长值的对比表5.3.2-1 摩阻试验中0.6~1.0σ实测伸长值与理论伸长值的对比从表5.3.2-1~2可以看出:(1)比较推算实测伸长值,0.2con σ对应的结果基本都大于0.6con σ对应的结果,与理论值的误差也是前者大,这反映各根钢绞线的不均匀松散状况在钢绞线应力较低时影响较大。
结合文献【1】、【2】的研究结果,综合考虑其它因素,作为预应力张拉双控的初始应力,以取0.25con σ附近为宜,并且有必要增加一次中间读数。
(2)第二次试验的结果基本都较第一次大,反映经过一次张拉后,孔道摩阻系数有所减小。
(3)实测伸长值基本都超出理论计算值。
如果按规范计算法,不计3L ∆即曲线孔道预应力束向孔道内边贴紧或压入边壁所引起的几何伸长量,则实测伸长值均大于规范理论计算值。
这与其它相关研究的结果是相似的(文献【1】、【2】),建议在实际施工中,可以将伸长值的范围控制在0~12%以内。
5.4 结论与建议(1)根据试验研究,我们建议对于本工程实际索塔U形预应力束,孔道摩阻系数可取实测平均值,即μ=0.239(k=0.0008)。
μ偏大主要是预应力孔道安装质量所造成的,每个工程均有个性。
σ附近为宜,并且有必(2)预应力张拉双控的初始应力,以取0.25con要增加一次中间读数。
(3)建议在实际施工中,可以将伸长值的范围控制在0~12%以内。
(4)结合其它文献的研究,考虑到钢绞线在张拉过程中的受力不均匀性,一般不宜采用超张拉。
第五章孔道摩阻试验 (23)5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法 (23)5.1.1 概述 (23)5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1 (24)5.1.3 孔道摩阻系数μ的测定方法2 (24)5.1.4 孔道摩阻损失率 (24)5.2 塑料波纹管孔道摩阻系数μ的测定 (25)5.2.1 反力梁孔道摩阻试验结果 (26)5.2.2 索塔孔道摩阻试验结果 (28)5.3 摩阻试验中U形预应力束张拉伸长值 (30)5.3.1 理论伸长值 (30)5.3.2 实测伸长值 (32)5.4 结论与建议 (34)。