預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁管道摩阻與錨圈口摩阻試驗方案

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁管道摩阻與錨圈口摩阻試驗方案1．試驗概況預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用φj15.24mm(單根截面積1.419cm2)高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1860MPa。縱向預(yù)應(yīng)力束19-φj15.24管道采用內(nèi)徑100mm高密度聚乙烯波紋管成孔，縱向預(yù)應(yīng)力束12-φj15.24管道采用內(nèi)徑90mm高密度聚乙烯波紋管成孔。縱向預(yù)應(yīng)力束19-φj15.24、12-φj15.24采用群錨錨具，均為兩端張拉。箱梁縱向預(yù)應(yīng)力束布置及管道相關(guān)參數(shù)見表1.1。表1.1預(yù)應(yīng)力束布置及管道相關(guān)參數(shù)表槽鋼束編號附鋼束規(guī)格訊束數(shù)復(fù)管道長臟度芒L(cm)建管道曲線角愉θ須（度）勝管道曲線角有θ燭（襖ra濃d銷）澆位置柏BF1歪19解-董φ交j構(gòu)15.24社2溉4748.2齒14刺0.2443梳腹板刺BF2翻19鋪-然φ美j恭15.24酬2僻4936.2捎14富0.2443洲腹板妥BF3摸19辜-查φ庭j松15.24乎2至4921.5田14埋0.2443襯腹板度BF4區(qū)19制-末φ蒸j佛15.24卸2億4928.9刪14惹0.2443沈腹板蛙BB1晨12純-慈φ但j伙15.24策2陵2596.1桂29.7帥0.5183萍底板蜻BB2a排12奏-但φ裙j世15.24拾2淋3393.3扶29.7何0.5183擴(kuò)底板鍛B(tài)B2b爹12粒-膛φ作j勸15.24憤2映3394.7駱29.7頑0.5183緒底板糕BB3冠12稠-階φ果j恒15.24狐4擇4866.0泥10臂0.1745或底板然BT1顧5讓-抖φ紫j礦15.24鋒8素900洪0蠶0匹頂板2．試驗內(nèi)容本次試驗包括兩部分，管道摩阻試驗和錨口摩阻試驗。其中，管道摩阻試驗的試驗管道為低端側(cè)BF1、高端側(cè)BF4、底板BB3。主要通過測定三個管道張拉束主動端與被動端實(shí)測壓力值，根據(jù)規(guī)范規(guī)定的公式計算摩擦系數(shù)μ和偏差系數(shù)k。19孔群錨錨口摩阻試驗在特制的混凝土試件上進(jìn)行。試驗主要測定錨口的摩阻損失。此外為測定喇叭口的摩阻損失，在試件上也要進(jìn)行喇叭口的摩阻損失試驗，方法是通過測試?yán)瓤谂c錨口摩阻損失之和，再從中扣除錨口摩阻損失，以確定喇叭口的摩阻損失。3．試驗原理3.1管道摩阻損失的組成后張法張拉時，由于梁體內(nèi)力筋與管道壁接觸并沿管道滑動而產(chǎn)生摩擦阻力，摩阻損失可分為彎道影響和管道走動影響兩部分。理論上講，直線管道無摩擦損失，但管道在施工時因震動等原因而變成波形，并非理想順直，加之力筋因自重而下垂，力筋與管道實(shí)際上有接觸，故當(dāng)有相對滑動時就會產(chǎn)生摩阻力，此項稱為管道走動影響（或偏差影響、長度影響）。對于管道彎轉(zhuǎn)影響除了管道走動影響之外，還有力筋對管道內(nèi)壁的徑向壓力所產(chǎn)生的摩阻力，該部分稱為彎道影響，隨力筋彎曲角度的增加而增加。直線管道的摩阻損失較小，而曲線管道的摩擦損失由兩部分組成，因此比直線管道大的多。3.2管道摩阻損失的計算公式根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTGD62—2004)第6.2.2條規(guī)定，后張法構(gòu)件張拉時，預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失，可按下式計算：…………(3-1)式中———張拉端鋼絞線錨下控制應(yīng)力(MPa)；μ———預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)；θ———從張拉端至計算截面曲線管道部分切線的夾角之和(rad)；k———管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)；揚(yáng)x貓——搬—響帥從張拉端至計揀算截面的管道魂長度，可近似恩地取該段管道撕在構(gòu)件縱軸上捧的投影長仙度雜(m唉)罵。蔥根據(jù)下式雜(2-1烈)著推膊導(dǎo)喚k蝶和獎μ役計算公式，設(shè)符主動端壓力傳匪感器測試值為旺P羅1割,寇被動端為尼P嗓2屬，此時管道長喉度波為艘l,免儉θ藍(lán)為管道全長的鳥曲線包角，考跟慮檢式重(2-1爹)墨兩邊同乘以預(yù)酸應(yīng)力鋼絞線的孟有效面積，則輸可得：環(huán)須罷奉錘景忠…………豬………晴(季3-2)燃兩邊取對數(shù)可沿得原;獎綠騰汁供好…………冒………勿(論3-3)令,則他恒民由此，對不同萍管道的測量可歡得一系列方程藍(lán)式：披徹沸即鞋乞仆燈即坐鑒玩疫即圣財由于測試存在編誤差，上式右婚邊不會為零，送假設(shè)鵲則利用最小二擴(kuò)乘法原理有：坑卸南…………姨…堪(濟(jì)3-4)叢當(dāng)漲坑廁控祥類歉搬…………已…加(去3-5)佛時，氏取得最小值。杏由丑式捷(3-4固)仆、豈(3-5喇)至可得：游歸圓…………祥…大(購3-6)企解方程舌組何(3-6爪)蠟得科k恰及摟μ熱值。搏3.3辱右錨口摩阻損失池的計算公式茂在特制試件上忙進(jìn)夕行情1溉9仿孔群錨錨口摩銳阻損失試驗時樂，令主動端壓急力值透為粗N敏1蒙，被動端壓力級值謎為閃N附2前，則錨口摩阻頌力為：堆捎…………司…湖(按3-7)與克服錨口摩阻危力的超張拉系仰數(shù)：揭懂膝…………爹…螺(萬3-8)4．試驗方法晚4.1組羨管道摩阻試驗錘發(fā)廢試驗時采用一五端張拉，應(yīng)用伏兩臺壓力傳感慌器。張拉前應(yīng)絲標(biāo)定好試驗用均的千斤頂和高鄭壓油泵，并在境試驗中配套使慎用，以校核傳允感器讀數(shù)。本咱19胖-盒φ服j販15.2戲4取和躺12項-驚φ蔽j短15.2爹4卻預(yù)應(yīng)力鋼絞線熟分覽8獲級加載。試驗檔時掃，尺19堪-涌φ怖j卵15.2梨4芳預(yù)應(yīng)力鋼絞線疑從系500k記N據(jù)到過3700k麻N辯（設(shè)計張拉力披）扁,12浙-加φ餡j攜15.2奸4檔預(yù)應(yīng)力鋼絞線賽從射300k踩N度到王2300k尖N淋（設(shè)計張拉力蠢）。試驗時根乓據(jù)千斤頂油表沾讀數(shù)控制張拉刷荷載級。叛4.1.3多以一端作主動摩端，一端作被客動端逐級加載里，兩端均讀取雞傳感器讀數(shù)，暮并測量鋼絞線篩伸長量，每個盒管道張拉二次公。之后調(diào)換主您動端與被動端證位置，用同樣吸的方法再做一奪遍。群費(fèi)考慮攔到概50夠m撞梁鋼絞線伸長同量較大，若一吵臺千斤頂行程彼不夠，需至少懲在張拉端安裝朵二臺千斤頂，虛被動端安裝一坦臺千斤頂（培圖畜4.歲1狂）滅。禁懷籃鋼束伸長量和蠟夾片外露量通梢過直鋼尺測量爭。麥圖剝4.1信鏟管道摩阻試驗怖示意呈圖錄鋪4.2雁冒錨口摩阻試驗嫁錨具的錨口摩拴阻試驗在特制護(hù)的混凝土試件懷上進(jìn)行，截面避中心處的預(yù)應(yīng)冬力管道為直管啊道，成孔方式罵及錨具、錨墊雅板與箱梁采用疲的完全相同。夢測試時需采用壁工作狀態(tài)的錨勻頭（安叼裝夾片），試葬驗采用單端張濱拉方式，在試嘗件兩端分別安暮裝千斤頂，被取動端測試前首膛先張拉，以便和完成測試后進(jìn)仰行退錨。試驗脾時示意圖見葉圖否4.瓜2芒?；@試驗時千斤頂瘡一次直接張拉窄至設(shè)計張拉應(yīng)撥力耍（親3700k魚N僑），分別讀取兼主動端和被動囑端傳拉感器讀數(shù)。選廣取三套規(guī)格相叮同省的生1揪9蚊孔群錨錨具進(jìn)塵行試驗，每套忠錨具共計張斯拉危2帆次劇?？诽显诎惭b過程中鐵由茫于粉1喬#葛傳感器與工作柔錨具之間存在塊一定間隙，在糧試驗時工作錨序在千斤頂壓力哪作用下可能嵌衰入傳感器中，突導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)副失真且試驗完添成后不宜于拆次除，所以良在金1秀#徑傳感器與工作藍(lán)錨具之間臨時蔬真設(shè)一塊限位民板。在數(shù)據(jù)分犬析過程中應(yīng)分媽析比較扣除此雞塊限位板所產(chǎn)教生的錨口摩阻捕損失。年圖披4.2恭凝錨口摩阻試驗雀示意圖鳳4.3仙唉喇叭口摩阻試負(fù)驗待同樣在試件上挽進(jìn)行喇叭口摩架阻損失的試驗則，測定其損失疊主要通過間接及的方式進(jìn)行，宿方法是通過測徐試?yán)瓤谂c錨金口摩阻損失之屢和，再從中扣曾除錨口摩阻損凝失以確定喇叭營口的摩阻損失餓。試驗的具體鴉操作與錨口摩讀阻試驗一樣，撕只是在主動端隨與被動端各安堂置一個傳感器積（軌圖寬4.都3嫩）。至圖方4.3驗券錨口和喇叭口傳摩阻試驗示意勿圖肅同樣的，試驗炮時千斤頂一次撞直接張拉至設(shè)庸計張拉應(yīng)力因（盒3700k弄N默），分別讀取霞主動端和被動激端傳感器讀數(shù)壞。以試件一端鄉(xiāng)為主動張拉端搞，一端為被動秤端，共計張彈拉健2撇次后，調(diào)換主營動端與被動端怎位置再鉗做軌2小次。5．?dāng)?shù)據(jù)記錄成分級測試預(yù)應(yīng)鉤力束張拉過程叨中主動端與被復(fù)動端的荷載，威并通過線性回養(yǎng)歸確定管道被腿動端和主動端旦荷載的比值，遲然后利用二元柄線性回歸的方付法確定預(yù)應(yīng)力偉管道籍的腫k溜、羊μ烈值。駐每級荷載下均謝需記錄的測試炮數(shù)據(jù)有：主動礎(chǔ)端與被動端壓哲力傳感器讀數(shù)賽、張拉端得油催缸伸長量、油喬表讀數(shù)、張拉至端夾片外露量雷，所測數(shù)據(jù)均緒在記錄本上即旗時記錄。秤6.寫縮油泵操作注意針事項天焰在管道摩阻試漠驗過程中，采請用單側(cè)張拉方蕉式（左右兩側(cè)跪不對稱）對梁摔體不利，所以棚應(yīng)嚴(yán)格控制張奪拉應(yīng)力（必要乏時應(yīng)進(jìn)行間算無，否則應(yīng)對稱足張拉）。當(dāng)張頌拉到設(shè)計荷載油時，由于張拉筑力與鋼絞線伸稼長不同步，致訴使當(dāng)游表到達(dá)毒設(shè)計值后，鋼這絞線繼續(xù)伸長容，相應(yīng)造成油池表讀數(shù)下滑。蜓為避免這種現(xiàn)勺象的發(fā)生，當(dāng)束油表