打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
U形大曲率预应力筋孔道摩阻试验与分析

0 引言

斜拉桥主塔斜拉索锚固区采用U形预应力筋可以降低建设成本,并为结构轻量化作出一定贡献。斜拉桥锚固区是将主桥上部结构的本身荷载和外部活载传递至索塔结构的关键部位,所以确保主塔预应力锚固区施工质量是施工的重中之重,也是斜拉桥施工工序过程控制的关键环节。由于斜拉桥主塔拉索锚固区承受着极强的集中应力作用,锚固区构造因素及受力状态相对复杂,通常是预应力结构主塔设计和施工控制的关键所在,设计是否可靠,施工控制是否到位将直接关系到桥梁建设的成败。以本文提到的U形预应力筋为例,由于这种预应力形式半径小、曲率大、吨位大,高空现场安装空间受限,施工管道定位与设计位置有偏移,穿束方法、预应力管道材质、钢束线束数量及间距等对摩阻系数μ影响较大,其中曲率半径和孔道偏差为核心影响因素[4],根据相关研究[3],大曲率的U形预应力筋孔道摩阻损失可达40%左右,因此施工前对斜拉索锚固区采用U形预应力筋进行摩阻测试与分析十分必要。

1 工程实例

1.1 工程概况

江门某县级市新建一座特大桥,桥梁全长1 512m,主桥采用(44+103+140)m预应力混凝土独塔斜拉桥,桥面全宽43m,根据受力要求,主桥边跨布置一个辅助墩。主桥采用塔梁固结体系,过渡墩设纵向活动的竖向拉压支座,主塔采用混凝土门型桥墩,在主塔外设置辅助塔,主塔塔柱采用C50混凝土结构,主塔总高为119.816m(不含塔座),其中桥面以下塔柱高18.816m,桥面以上塔高85m,塔顶设置16m高塔顶结构,辅助塔塔柱总高99.316m,其中桥面以下塔柱高18.816m,桥面以上塔高68m,塔顶设置12.5m高塔顶结构。

该斜拉桥主塔采用箱形截面,其塔柱横向宽5.5m,纵桥向宽7.0m。主塔斜拉索锚固区塔壁横向厚130cm,顺桥向厚90cm;中塔柱桥面以上20m塔壁横桥向增加至150cm,顺桥向塔壁加厚至120cm;下塔柱塔壁横桥向厚180cm,顺桥向塔壁厚为160cm,塔底设置2m高实体段。

一是降雨南北多中部少,洪水枯水并发。全国降雨量与常年基本持平但分布不均,东北、西北、华南部分地区较常年明显偏多,全国有340余条河流发生超警以上洪水,65条河流发生超保洪水,23条河流发生超历史纪录的大洪水;7月初至8月中旬江淮、江南等地降雨量为1961年以来同期最少,一些江河出现了罕见枯水。

4.事业单位提取职工福利基金比例超过非财政补助结余的40%。这样提取不符合财政部《关于事业单位提取专用基金比例问题的通知》的规定。究其原因,主要是会计人员不熟悉事业单位制度规定造成的。

主塔斜拉索锚固采用环向预应力+锚固块的结构形式,斜拉索锚固点处设置4种类型环向预应力钢绞线,由上至下分别为12根15φs15.2mm、8根15φs15.2mm、8根12φs15.2mm和8根9φs15.2mm,预应力筋采用塑料波纹管成孔。塔内预应力筋采用U形预应力钢绞线束,具体布置如图1所示。钢绞线采用高强低松弛钢绞线,公称直径d为15.2mm,公称面积139mm2,标准强度为1 860MPa,弹性模量EP=1.95×105MPa,环向曲率半径为1.8m。试验中一束应力筋有8根钢绞线。张拉时锚下控制应力σcon=1 209MPa,张拉控制力Fk=151t,两端同时张拉。

图1 塔内预应力钢筋及钢绞线束布置图

1.2 试验对象

本试验选取主塔第10节段进行(单个主塔分19节段施工),为了研究预应力塑料波纹管管道摩阻系数,本次模型试验选取H5、H6、H5a、H6a这4束2种不同长度的U形预应力束(分别标记为1#~4#)进行孔道摩阻损失试验。

1.3 预应力管道摩阻产生的原因、测试方法和试验步骤

大曲率预应力筋施工中,各根钢束相互挤压,并受管道弯曲影响,受力不均,将产生附加伸长量,同时大曲率钢束在管道弯曲处产生径向力,压缩混凝土变形,径向力作用下导致实际钢束半径变小,预应力束与管道壁接触面间产生摩擦力造成孔道摩阻损失,同时由于预应力管道定位的偏差,使得预应力筋和管道的接触面积增加,引起摩阻力增加。

本试验U形预应力钢束两端安装工具锚、压力传感器和千斤顶,用压力传感器控制张拉力。试验时通过主被动张拉测试两端的压力差来推算孔道摩阻损失及系数,如图2所示。

图2 U形预应力束大样图及孔道摩阻试验装置图

试验步骤:

根据之前广大学者的研究我们发现,对于推迟法定退休年龄这一政策的看法,社会各界人士主要持两种观点。第一种观点为支持者所提出,首先,他们认为随着现代社会科学技术的进步、人们生活水平的提高,我国人均寿命已经有所提高,这导致了我国人口结构的变化,因此推迟退休年龄是更好地利用社会资源的需要;其次,随着我国人口老龄化现象日趋严重,推迟法定退休年龄有利于国家财政弥补养老金缺口。另一种观点为反对者提出,他们主要站在就业形势严峻的角度,认为推迟退休年龄会增加就业压力,对劳动力市场产生冲击。

(1)两端同时张拉至0.1Fk后,左端主动张拉,右端被动,张拉等级为0.2Fk、0.4Fk、0.6Fk、0.8Fk、0.9Fk、1.0Fk,分别测试0.6Fk~1.0Fk压力传感器读数,并测试各级张拉力下预应力束的伸长量。卸载,读传感器回零值,重复3次试验。

(2)两端同时张拉至0.1Fk后,右端主动张拉,左端被动,张拉等级为0.2Fk、0.4Fk、0.6Fk、0.8Fk、0.9Fk、1.0Fk,分别测试0.6Fk~1.0Fk压力传感器读数,并测试各级张拉力下预应力束的伸长量。卸载,读传感器回零值,重复3次试验。

分别对1#~4#钢束进行试验。

在试验之前对量程为5 000kN的压力传感器进行标定,标定结果见下表:。

1 压力传感器标定结果

标准压力值/kN仪器示值/kN示值误差/(%)300298.6-0.5600598.5-0.3900898.6-0.212001198.7-0.115001498.5-0.118001798.2-0.120001997.4-0.1

1.4 计算模型

张拉试验时,建立预应力钢束任意截面(距离被动张拉端距离为x的截面)的力学协调方程Fx=Fke-(μθ+kx)

其中:Fx—理论计算位置截面钢束拉力;

Fk—实测张拉端钢束拉力;

θ—从计算位置至张拉端弯角之和(弧度计);

x—孔道长度(单位:m,张拉端至计算位置截面);

μ—摩阻系数(孔道壁与预应力束之间);

k—偏差系数(实际孔道对设计位置)。

《脊柱外科杂志》是一本经国家新闻出版总署批准,由上海市卫生和计划生育委员会主管,中华医学会上海分会主办的高级学术期刊。本刊已被中国学术期刊综合评价数据库、中国期刊全文数据库、中文科技期刊数据库、中文生物医学期刊文献数据库、中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊)收录为统计源期刊。本刊对脊柱外科各个领域的基础与临床研究热点、研究成果、技术与进展、经验与创新等进行全方位的报道,竭诚为脊柱外科医师、学者服务。读者对象为骨科及相关学科的临床、教学和科研人员。

解析:

设计意图: 通过图片展示科学家探究流程,教师引导学生根据科学家探究思路,循序渐进解决问题,梳理归纳免疫系统的组成,让学生体验科学探究的过程,学会对自身对照实验、相互对照实验进行分析推理,培养学生科学探究能力,发展学生科学思维。

由上式D=Fx/Fk= e-(μθ+kx)

则有:-lnD=μθ+kx,令Y=- lnD,由此,对于不同孔道的测量可得一系列方程式:

μθ1+kx1-Y1=0

党的十九大报告指出:“鼓励创业带动就业……促进高校毕业生等青年群体多渠道就业创业”[1]。近年来,“社会创业”逐渐成为一种世界性的教育潮流,在创造就业岗位、维护社会稳定和促进经济发展方面发挥着巨大的作用。我国高校也开始将社会创业教育作为高校创新创业教育改革的重要切入点,鼓励青年学生站在解决社会问题的出发点,接受社会创业教育,锤炼社会创业能力。这不仅是新时代落实创新型国家建设战略的必然要求,也是实现高等教育提质增效发展的应然选择。有鉴于此,厘清高校创业教育理念偏差,从由针对部分学生的精英式创客教育转向致力于面向全体学生,培育具有创新精神和素养的创新型人才为旨归的“社会创业”教育显得尤为必要。

乳腺积乳囊肿发生在妊娠、哺乳期的妇女,由于乳腺管狭窄、堵塞,或哺乳时乳汁未吸净,造成乳汁流出不畅,淤积而形成肿块,常伴有疼痛,合并感染出现红、肿、热、痛。

μθ2+kx2-Y2=0

μθn+kxn-Yn=0

式中:β为可靠性系数,β>1;Vw为水的体积;Lwo为水箱体内水的重心到铰接轴中心的距离;φw为水箱体内水的重心到铰接轴中心连线与水平线的夹角;ρw为水的密度;g为重力加速度;Tr为阻力矩.

由于存在测试误差,上式右侧不等于0,假定:

μθ1+kx1-Y1=△F1

μθ2+kx2-Y2=△F2

“互联网+”对网络环境的安全性有了更高的要求。很多企业的会计信息的传递都是依托互联网,其中也包含企业的内部信息。事实上,这种方式存在着很大的风险,一旦这些信息被盗取将对企业造成巨大的损失。现今社会存在着很多黑客和病毒,时常伺机恶意攻击企业储存信息的云端以便可以获得企业的机密信息。这就要求在未来会计工作应该是安全系数极高的,互联网环境应有网络环境安全管理机构的存在,保护各个企业的会计信息的安全。

μθn+kxn-Yn=△Fn

根据最小二乘法原理,则有:

时,∑(ΔF)2取得最小值。

引理1.1[33] 令(xi)i∈I和(ui)i∈I是H中的有限族集,令(αi)i∈I是R上的一个族集,且使∑i∈Iαi=1。则我们有:

由此可得:

解方程组可得μ、k值。

1.5 U形预应力筋孔道摩阻损失试验测试结果

2 孔道摩阻损失试验数据 (单位:mm)

钢束主动端试验次数分级主动端力Fx/kN被动端力Fk/kNA=Fx/FkY=lnDH5左1230.6Pk889.8459.90.51690.66000.8Pk1204.5635.00.52720.64020.9Pk1319.3698.50.52940.63591.0Pk1499.8775.60.51710.65950.6Pk905.1457.10.5050.68310.8Pk1185.7613.90.51780.65830.9Pk1350.6707.70.5240.64631.0Pk1499.2792.00.52830.62810.6Pk894.7458.80.51280.66810.8Pk1195.5622.50.52070.66790.9Pk1333.1731.20.54850.65261.0Pk1500.5788.30.52540.6006H5右1230.6Pk874.2465.20.53210.63080.8Pk1270.8692.20.54470.60750.9Pk1344.4727.80.54140.61371.0Pk1564.1865.60.55340.59160.6Pk841.0463.60.55120.59560.8Pk1160.0639.80.55080.59640.9Pk1277.2701.50.54920.59921.0Pk1494.2824.70.55190.59430.6Pk856.7466.10.54410.60870.8Pk1214.5666.30.54860.60030.9Pk1311.8716.20.54600.60521.0Pk1528.3842.50.55130.5955……………………

将预应力钢束两端压力荷载传感器测得的数据通过标定曲线换算成对应的荷载值后,可得各级荷载作用下张拉主动端至被动端的有效系数A及其对数值Y。

将表1中各预应力束转角之和θ,有效孔道长度x值代入上述回归方程,通过数学分析软件Mathematica编程计算解得:μ=0.184 6,k=0.007 2。

我是一个重感情的人,虽然在这边工作很顺心,但我时常会想念冯阿姨,想起她和蔼的面容,想起她关切的话语,想起我们在一起的点点滴滴。终于我拿起手机拨通了她的电话,原想有好多话跟她说,但当电话那头传来:“小刘,你在那边干得还好吗?”我反倒一句话也说不出来了,眼泪顿时模糊了我的眼睛,有些东西当我们真正拥有的时候也许并不能感觉到它存在的重要性,不懂得珍惜,直到离开了才会去怀念曾经的生活。

1.5 与设计结果对比

3 测试结果与设计值比较

测试结果kμ设计值kμ0.00720.18460.00150.17

分析实测结果与设计值,得到以下结论:

实测的每米局部管道偏差对摩擦的影响系数k值为0.007 2,较设计值0.001 5偏大,实测的塑料波纹管孔道壁与预应力筋摩阻系数管道摩阻系数μ为0.184 6,较设计值0.17略大。设计为理想状态下管道角度和钢绞线长度的取值,而实际施工由于主塔钢筋密集,预应力管道坐标难以精确定位,尤其大曲率U形管道准确定位难,定位偏差较大,导致k值较大,同时穿束、编束工艺的影响,导致与管道接触面积变化,正压力变大,从而摩阻系数k值变大。

近年来,副词的特殊功能研究较受关注,尤其是副词修饰体词性结构的问题。目前学界着重从语言的内部和外部来解释其存在的合理性,但对副词和体词及体词性结构之间的选择关系还缺乏系统的论述。

1.6 试验结论

(1)实测孔道摩阻系数μ=0.184 6,孔道位置偏差系数k=0.007 2。

(2)类比其他桥塑料波纹管孔道壁与预应力钢束的实测摩阻系数(0.26、0.13.、0.14、0.17、0.19),本次实验结果可信。

(3)大曲率预应力束摩阻损失大,不能局限于采用伸长量为主要控制校核参数,否则容易造成预加应力不足。根据规范[1],应通过试验确定实际伸长量与理论伸长量偏差,因此指导施工。

2 总结分析及建议

1.对环形、U形等大曲率预应力束,应进行孔道摩阻试验,通过试验确定实际伸长值与理论伸长值偏差。

2.普通预应力张拉采用张拉力和伸长量双控,而小半径大曲率U形预应力筋在张拉施工时,伸长量与真实伸长量存在着较大差距,要求张拉设备精度高、稳定性好,采用数字智能张拉设备减少人为误差。

3.通过试验可知摩阻值受管道偏位影响较大,须不断提高管道定位准确性和编束穿束工艺水平以减少摩擦损失。

参考文献:

[1]公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011[J].北京:人民交通出版社,2011.

[2]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG 3362-2018[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2018.

[3]陈月顺, 刘莉. 大曲率预应力筋孔道摩阻损失研究[J]. 建筑结构,2007(7):116-117.

[4]岳永青. 大吨位预应力束的孔道摩阻试验方法及其应用[J].甘肃科技,2006,22(12):149-152.

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
铁路客专预制箱粱预应力孔道摩阻试验研究
混凝土结构工程施工质量验收规范6.3.4
后张法预应力钢筋的理论伸长值计算
后张法
二建市政考前神总结No.2 易混淆考点总结(下)
教你如何后张法预应力张拉计算
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服