斜拉橋索塔錨固區(qū)環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的張拉試驗(yàn)研究

《斜拉橋索塔錨固區(qū)環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的張拉試驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、斜拉橋索塔錨固區(qū)環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的張拉試驗(yàn)研究2009年11月第11期城市道橋與防洪科技研究105斜拉橋索塔錨固區(qū)環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的張拉試驗(yàn)研究阮華夫,吳斌暄,陳理平.,蘇凱,楊媛媛(1.上海滬申高速公路建設(shè)發(fā)展有限公司,上海市201108;2.中鐵大橋局上海分公司,上海市200071)摘要:該文通過閔浦二橋索塔錨固區(qū)預(yù)應(yīng)力束的張拉錨固試驗(yàn),實(shí)測(cè)了索塔錨固區(qū)內(nèi)環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼束的孔道摩阻系數(shù),錨圈口摩阻損失,錨固后回縮損失和伸長量等,并將這些結(jié)果與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比.進(jìn)而結(jié)合分析結(jié)果對(duì)閔浦二橋設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行校合,修正,以

2、指導(dǎo)正確施工并控制環(huán)向預(yù)應(yīng)力束張拉后的效應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求.關(guān)鍵詞:斜拉橋;索塔;錨固區(qū);環(huán)向預(yù)應(yīng)力束;試驗(yàn)研究中圖分類號(hào):U448.27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009—7716(2009)11-0105—030引言斜拉橋鋼筋混凝土索塔錨固區(qū)一般設(shè)置環(huán)向預(yù)應(yīng)力體系,以抵抗斜拉索傳來的巨大水平分力.環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋由兩束首尾交錯(cuò)的u形預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)成.一些文獻(xiàn)曾對(duì)塔柱錨固區(qū)應(yīng)力進(jìn)行過詳細(xì)的分析¨.6】,結(jié)果表明錨固區(qū)是斜拉橋的重要受力結(jié)構(gòu)部位,塔柱拉索錨固區(qū)的應(yīng)力分布及其傳遞復(fù)雜,環(huán)向u形預(yù)應(yīng)力束的工作效應(yīng)本身難以確定;對(duì)

3、于布置雙層U形預(yù)應(yīng)力筋的錨固區(qū),張拉后能否達(dá)到預(yù)計(jì)的預(yù)應(yīng)力狀態(tài),是設(shè)計(jì)者需認(rèn)真考慮的問題.為了確保張拉后錨固區(qū)應(yīng)力分布能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并保證索塔錨固區(qū)在使用階段的正常工作性能,本文通過試驗(yàn)確定了閔浦二橋正確的環(huán)向預(yù)應(yīng)力束張拉參數(shù)取值.1模型試驗(yàn)1.1斜拉橋索塔節(jié)段足尺模型閔浦二橋?yàn)楠?dú)塔雙索面雙層鋼桁板組合梁斜拉橋,主跨251.4m,錨跨147m+38.25m,主橋總長436.65m(見圖1).索塔為H型塔柱,采用鋼筋混凝土五邊形空心截面,橋面以上塔柱為等截面,總橋向?qū)?.5m,橫橋向?qū)?.2m.上塔柱索塔錨固區(qū)

4、設(shè)環(huán)向預(yù)應(yīng)力,斜拉索采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力和錨塊相結(jié)合的錨固方式.環(huán)向預(yù)應(yīng)力束采用12一15.20和15～15.20高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,采用塑料波紋管成孔及真空輔助壓漿技術(shù).環(huán)向預(yù)應(yīng)力束兩端對(duì)稱張拉.在預(yù)應(yīng)力和拉索索力作用下,索塔錨固區(qū)的應(yīng)力分布及傳遞路徑非常復(fù)雜.本文采用1:l足尺節(jié)段模型試驗(yàn),實(shí)測(cè)了環(huán)向預(yù)應(yīng)力束的孔道摩擦損失,以檢驗(yàn)塔柱錨固段的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)而收稿日期:2oo9—07—06作者簡介:阮華夫(1962一),男,浙江人,高級(jí)工程師,從事路橋工程設(shè)計(jì)和施工技術(shù)管理工作.一

5、38.25l147251.4I一一

6、圖1閔浦二橋總體布置圖(單位:m】保證索塔結(jié)構(gòu)安全.索塔環(huán)向預(yù)應(yīng)力束布置見圖2.圖2索塔環(huán)向預(yù)應(yīng)力束布置圖1.2孔道摩阻系數(shù)測(cè)試試驗(yàn)為了了解該模型預(yù)應(yīng)力管道摩阻系數(shù),選取索塔節(jié)段模型內(nèi)不同形式的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道摩阻試驗(yàn).預(yù)應(yīng)力筋和孔道參數(shù)見表1.表1孔道摩阻試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力筋和孑L道參數(shù)孑L道摩阻損失實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法見圖3,預(yù)應(yīng)力鋼束兩端安裝壓力傳感器,控制及測(cè)量千斤頂張拉荷載,按No.1P0.5Pk一0.8Pk_一1.0Pk的次序進(jìn)行張拉.106科技研究城市道橋與防洪2009年11月第11期工具錨工具錨圖3孔道

7、摩阻損失試驗(yàn)示意圖試驗(yàn)時(shí),兩端同時(shí)張拉至0.1P后,一端主動(dòng)張拉,一段被動(dòng),主,被動(dòng)端荷載的差值即為孔道摩阻損失,據(jù)此計(jì)算預(yù)應(yīng)力鋼束與孑L道壁的摩擦系數(shù)和孔道每米局部偏差為摩擦的影響系數(shù)k.張拉時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼束距張拉端距離為X的任意截面上有效拉力為:=Pke一(1)式中:P為計(jì)算截面預(yù)應(yīng)力鋼束拉力;Pk為張拉端預(yù)應(yīng)力鋼束拉力;為孔道彎角之和;為孔道長度;為孔道摩擦系數(shù);k為孑L道每米偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù).令,A:尸:e一h(2)=尸/=e()則,一lnA=lxO+kx=Y(3)對(duì)于不同孔道的測(cè)量可得,+kx-y=

8、O(/7,----1,2,…)(4)由于在測(cè)試中存在誤差,則go+kx-y=△F(n=l,2,…)(5)根據(jù)最小二乘法原理,則(go+kxl-Y.)+¨.+(批xn-Y):∑(aFt)(6)當(dāng)』a∑(△)=of7)Ia∑(△)k=0時(shí),∑(△)'取最小值.各預(yù)應(yīng)力鋼束孔道摩阻系數(shù)測(cè)試數(shù)據(jù)見表2.將表2中數(shù)據(jù)代人可得,=0.16,k=0.0013.1.3錨圈口摩阻損失試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)在預(yù)應(yīng)力測(cè)試端安裝2個(gè)壓力荷載傳感器,一個(gè)安置在工作錨具內(nèi),一個(gè)安置在錨具外,兩者差值即為錨圈口摩阻損失值.測(cè)試方法見圖4,試驗(yàn)結(jié)果見表3

9、.表2孔道摩阻損失試驗(yàn)數(shù)據(jù)圖4錨圈口摩阻損失試驗(yàn)示意圖表3錨圈口摩阻損失試驗(yàn)結(jié)果注:錨圈口摩阻損失=(錨具外傳感器荷載一錨具內(nèi)傳感器荷載)/錨具外傳感器荷載X100%1.4錨固回縮損失試驗(yàn)本次模型試驗(yàn)研究選取一束N2預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行錨固回縮損失測(cè)試.試驗(yàn)時(shí)在預(yù)應(yīng)力鋼束兩端的工作錨具與錨墊板之間各安裝一個(gè)壓力荷載傳感器,見圖5.張拉至1.0P后,分別測(cè)量兩端傳感器錨固前和錨固后的數(shù)值,其差