箱梁竖向预应力精轧螺纹筋张拉力检测模型
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预应力混凝土箱梁竖向预应力钢筋有效预应力检测研究摘要:在所有使用混凝土搭建的大跨度预应力桥梁当中,导致箱梁腹板出现斜裂缝的最重要的原因是预应力出现了数值过于巨大的损失或者是没有足够的竖向预应力,怎样让箱梁竖向预应力的钢筋的损失得到检测,找到能够方便简单的检测竖向预应力筋张拉力的方法是当前相关行业的工作人员所需要解决的重要问题。
本篇文章的主要目的是探讨一种能够快捷有效的检验箱梁施工过程当中的竖向预应力能否达到设计值,这篇文章的主要基本理论是结构动力学理论,使用有限元模型进行数量较大的模拟计算,让竖向预应力筋外露段的长度得到有效的建立,同时也能够得出外露段动力特性和锚固段刚度增大系数的具体参数关系,使用相关模型进行试验,同时建立起了箱梁竖向预应力筋有效的预应力以及锚固段刚度增大系数之间的关系,同时在作者所工作的某一座连续钢构桥当中对文章当中的方法和内容进行了实验和检测。
这篇文章当中所提到的方法效率较高,同时方法比较简单方便,能够给检测竖向预应力钢筋的有效预应力提供一个十分优秀的理论基础。
关键词:预应力混凝土;检测;箱梁现在出现次数最多的预应力混凝土连续箱梁的裂缝形式是腹板斜裂缝,引发腹板斜裂缝的原因有很多种,这其中引发开裂的最为重要的原因是腹板当中所承受的主拉应力过于巨大。
比如在进行设计的时候没有对结构的构造和主拉的盈利等方面的问题进行充足的考虑、在进行施工的时候没有严格控制施工的质量,导致纵向以及竖向的预应力产生了过大的损失或者是在运营的时候,路面所经过的车超载较为严重等问题都很有可能会导致出现过大的主拉应力。
虽然当前的腹板主拉应力的大小和纵向预应力筋的具体放置方法、温度应力、竖向预应力筋和徐变应力等多种方面都有着密切的联系,但是抵抗剪应力以及主拉拉力最重要的因素依然是箱梁当中所拥有的竖向预应力,特别是在不改变当前纵向预应力条件的情况下,全桥箱梁腹板的主拉应力会发生很大变化,并受竖向预应力的影响。
竖向预应力精轧螺纹钢筋张拉体系施工技术鲁林【摘要】This paper applied box girder bridge vertical prestress nondestructive detection method,analyzed the insufficient tension reason influenced vertical prestressed fining twisted steel,summarized the specific construction technology key points effected vertical prestress tensioning quality,effectively improved the construction quality of fining twisted steel vertical prestressing system.%运用箱梁桥竖向预应力无损检测方法,分析了影响竖向预应力精轧螺纹钢张拉力不足的原因,总结了影响竖向预应力张拉质量的具体施工技术要点,有效提高了精轧螺纹钢筋竖向预应力体系的施工质量。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)025【总页数】3页(P117-119)【关键词】PC箱梁桥;竖向预应力;无损检测;精轧螺纹钢【作者】鲁林【作者单位】陕西高速公路咨询有限公司,陕西西安710000【正文语种】中文【中图分类】TU7580 引言自1985年我国首次采用精轧螺纹钢作为竖向预应力钢筋建成国内第一条大跨径连续刚构桥——广东洛溪大桥以来,由于连续刚构桥保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,以及既有很大的抗弯和抗扭刚度,又满足大跨径的桥梁的受力要求,已经成为大中跨径混凝土桥梁设计方案的首选[1-4]。
预应力混凝土箱梁桥腹板开裂的原因很多,其中竖向预应力张拉力达不到设计标准是其开裂的主要原因之一[1-6]。
一、张拉控制(一)、理论伸长量1、基本参数1)钢绞线:规格φ,公称直径15.2mm ,公称截面积140mm 2,张拉控制应力con pk 0.75f 0.75*18601395MPa σ===。
钢绞线弹性模量按5Ep 1.95*10MPa =。
2)精轧螺纹钢:规格φ32mm ,截面积 con pk 0.9f 0.9*930837MPa σ===。
3)波纹管管道摩擦系数0.17μ=,管道偏系差数k 0.0015=。
X 从张拉端至计算截面的孔道长度,X 2为孔道长度与工作长度之和(工作长度:锚具长度+限位器长度+千斤顶长度)。
X 3为孔道长度与工作长度之和(工作长度:底座高度+千斤顶长度)。
两端对称张拉的钢束以平直段中点断面为计算截面,单端张拉的钢束以固定端为计算截面(锚固长度不计)。
2、计算过程1)纵向、横向张拉 将总和切角α换算为弧度θ:*180πθ=α,钢束的总和切角为计算长度范围之内的角度之和。
计算单束钢绞线最大张拉力:P 1395*140*n =(根数), 平均张拉力:(kx )p P 1e P kx μθμθ-+-=+(), 则有理论伸长量:p 2p p P LA E X ∆=。
2)竖向张拉 竖向预应力筋为32mm 精轧螺纹钢,计算精轧螺纹钢最大张拉力:2con *804.367.3P mm t σ==, 则有理论伸长量:3P L A EX ∆=。
由于精轧螺纹钢伸长量较小,张拉施工时误差影响较大,因此按照设计以张拉吨位为主,伸长量为辅。
(二)、实际伸长量预应力施加顺序为:con con con 015%30%σσσ---,持荷两分钟后锚固。
为保证实际伸长量数据准确性,减少计算预应力损失的误差,采用30%张拉力的伸长量减去15%张拉力的伸长量,代替0-15%张拉力的伸长量。
实际伸长量测量程序为:施加预应力15%时记录伸长量1L ,施加预应力30%时记录伸长量2L ,施加预应力100%时记录伸长量3L ,则有:实际伸长量3121L L L L L =-+-()。
连续梁桥竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题分析作者:林峰贤良华杨环荣来源:《西部交通科技》2020年第07期摘要:文章分析了連续梁桥竖向预应力精轧螺纹钢筋施工中出现的质量问题类型及成因,并提出了相应的解决措施,为类似工程施工提供参考。
关键词:连续梁桥;竖向预应力;精轧螺纹钢筋;质量控制0 引言在连续箱梁的桥梁设计中,一般通过布置竖向预应力精轧螺纹钢筋来提高连续箱梁的竖向抗剪能力,从而保证整个桥梁结构的安全性和耐久性。
但由于竖向精轧螺纹钢筋数量很多、施工操作困难等原因,其施工质量很难得到保证,由此很可能存在两个质量隐患:(1)在进行桥面铺装后,部分竖向精轧螺纹钢筋出现断裂、弹出孔道的现象,导致箱梁主拉应力超过规范允许值,威胁桥梁结构安全,而且断裂时的冲击力必然会对结构局部造成损伤;(2)部分竖向精轧螺纹钢筋未达到设计张拉力,造成箱梁主拉应力不足,最终导致箱梁开裂。
因为竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量与桥梁结构安全紧密相关,所以一旦发现竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题,必须返工,这就产生工期延误、成本增加等一系列问题,造成很大的经济损失和负面社会影响。
近年来,国内多座连续梁桥施工过程中都发生竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题,这几乎成为连续梁桥施工的质量通病。
1 主要质量问题近年来,国内多座连续梁桥施工过程中都发生竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题,该问题已成为威胁桥梁结构安全、影响桥梁按时通车的重要因素之一。
为了了解竖向预应力精轧螺纹钢筋施工质量问题的种类,笔者对出现该质量问题较多的某大桥进行了研究分析。
该桥跨度大、竖向预应力精扎螺纹钢筋数量多,因此选取该桥作为现状调查的对象具有代表性和针对性。
该桥为连续刚构桥,桥梁总长742m,主桥跨径为(126+240+126)m。
主桥竖向预应力为横向每侧设置两排JLM32精轧螺纹钢,数量为3472根。
该桥于2009年7月至9月进行桥面铺装工作。
在完工的桥面上,发现多处竖向预应力精轧螺纹钢断裂、冲破桥面铺装层的现象,表明竖向预应力精轧螺纹钢筋在施工时发生了质量问题。
基于竖向预应力筋检测方法的竖向预应力外露段力学模型分析钟新谷;颜永先;沈明燕【摘要】在视竖向预应力筋外露段为悬臂梁模型的基础上,提出竖向预应力筋平面弹性支承模型和空间弹性支承模型,弹性支承模型不仅能模拟竖向预应力筋外露段悬臂梁模型的抗弯刚度,而且能模拟纵向的弹性刚度.悬臂梁模型通过检测外露段的频率计算该模型竖向预应力筋锚固端刚度K值,结合工程试验数据,弹性支承模型K 与T的变化关系与悬臂梁模型K与T的变化关系具有一致性,且弹性支承模型的计算式简单,概念明确,更有利于推广.%On the basis of considering the exposed segment of vertical prestressing bar as a cantilever beam, plane elastic support model and solar elastic support model of vertical prestressing bars are put forward. Elastic support model can simulate not only flexural rigidity of cantilever model for the exposed segment of vertical prestressing bar, but also longitudinal elastic rigidity. For cantilever beam model, K, the rigidity of vertical prestressing bar at the anchor end, is computed with the tested value of inherent frequency of exposed segment. Combined with engineering experimental data, the variation relationship between K and T is identical for elastic support model and cantilever beam model. Possessing the advantages of simple computation and brief concept, elastic support model is more convenient to be popularized.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2013(038)001【总页数】6页(P44-48,62)【关键词】预应力;竖向;检测方法;模型分析【作者】钟新谷;颜永先;沈明燕【作者单位】湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201;湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201【正文语种】中文【中图分类】U448.21+41 概述为了减少和控制大跨度预应力混凝土连续(刚构)箱梁桥腹板主拉应力,防止箱梁腹板混凝土开裂,在腹板均布置了竖向预应力筋。
下沙大桥主箱梁竖向预应力钢筋管道和锚头摩阻系数检测试验大纲1.简述杭州下沙大桥主桥为127+3×232+127m五跨刚构——连续梁组合体系。
主桥为预应力钢筋砼结构,其主箱底宽8.0m,顶宽16.6m,箱梁高度12.5m(0#块位置)。
主箱梁为后张拉三向预应力结构,其中竖向预应力钢筋为Φx精轧螺纹粗钢筋,强度等级750MPa,张拉控制32力543KN。
2.试验目的通过竖向预应力钢筋的摩阻检测试验,掌握竖向预应力筋的真实预应力值,达到控制主箱梁砼主拉应力。
根据实测数据采取相应的技术和工艺措施,减少和克服主箱梁裂缝的发生。
3.试验方法在主箱梁0#块施工时,利用结构本身的竖向预应力粗钢筋,埋设和布置应力——应变测设装置和端部压力传感器,模拟不同的张拉力和锚具紧固力,测定管道和锚头的摩阻力损失。
1)管道摩阻损失测定在竖向预应力筋的顶部和底部位置,布设二组应变片,把应变片信号线接出砼外,接入电阻应变测定仪,张拉竖向预应力筋,读出两端的应变数据,换算成张拉力。
两端张拉力的差值,即是管道的摩阻力,据此可求算出管道摩阻系数。
2)锚头摩阻损失测定利用测定管道摩阻损失的竖向预应力粗钢筋,在张拉端锚板下,安设一台精密压力传感器,并制作一个专门的张拉架和专用的锚具紧固扳手。
将紧固扳手置于锚具上,将张拉架置于压力传感器上,准备工作完成后即可进行测定工作。
预应力粗钢筋张拉到位,测读出压力传感器上的数据,紧固锚具,回油松开千斤顶,再测读出压力传感器的数据,两项差值即为锚头的摩阻损失。
为了充分研究锚头摩阻损失的规律,对锚具的紧固力分作几个步骤进行测定。
1)自然紧固即用手紧固锚具,而不用专用扳手,直到用手紧固直至拧紧不动不止,测定锚头损失。
2)强力紧固即用紧固专用扳手,分作不同的紧固力(10kg,20kg,30kg,40kg,50kg等),测定出各个紧固力下的锚头损失,可求找出最佳的和可行的紧固力,作为施工时的参考。
4.数据整理管道摩阻锚头摩阻损失测定3-6根预应力粗钢管,可尽量消除误差。
关于对精扎螺纹钢竖向预应力损失的监测及其原因分析钟宁 1 霍晓春1 张雪松2 罗维2(重庆高速公路发展有限公司1重庆交通大学2)摘要:目前国内PC刚构梁高小于8米的竖向预应力普遍采用精扎螺纹钢施工形成,然而竖向预应力损失过大的质量通病一直存在,由于对其具体损失大小的监控和研究工作目前做得比较少,且一直以来缺乏科学的数据和内在原因分析,因此本文依据在新滩大桥左幅箱梁施工过程中对于有效竖向预应力大小的实际监控测量,结合在实际施工和监测过程发现的问题进行一定程度的原因分析,希望对于今后类似精扎钢竖向张拉施工质量控制起到指导作用,同时对设计中充分考虑选定竖向预应力的损失值提供计算依据。
关键词:PC箱梁桥竖向预应力数据监测原因分析1 引言目前,刚构梁普遍采用三向预应力结构体系,其中梁高小于8米的竖向预应力更普遍采用精扎螺纹钢,由于精扎螺纹钢施工简单方便,一直受到设计和施工各方的喜爱。
但是受其材料本身的影响和施工工艺中人为因素的局限性,使得有时其预应力损失量比较大,由于其起到控制主拉应力大小的关键作用,因此由于损失过大后造成混凝土箱梁斜向开裂的现象十分普遍,且大都为受力裂缝,甚至严重影响到桥梁的使用寿命。
起因:由于新滩綦江大桥竖向预应力体系的变更——即930级JL32高强螺纹钢筋改为830级JL32高强螺纹钢筋,在竖向预应力钢筋间距不变的情况,由于材料强度的降低,箱梁的主拉应力储备被降低。
基于上述原因,设计方提出必须对所有竖向预应力束2124根抽取3%进行张拉力监测,在竖向预应力的施工中埋设测力环(压力传感器),以检测实际预应力张拉效果。
为了使竖向预应力束张拉力测试工作有序地开展,同时因此借助本次机会通过监控与分析,及时的掌握箱梁主拉应力的储备情况,从而确保主桥悬臂浇筑施工过程中的可靠度和安全性,保证成桥后受力状态符合设计要求。
2 工程概况新滩綦江大桥为西部省际通道重庆绕城高速公路南段上跨越綦江的一座大型桥梁,其主桥为75m+130m+75m的预应力混凝土连续刚构,全长280米。