小半径曲线桥空间预应力摩阻试验研究

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随着我国公路和城市道路的迅速发展,高架道路及立体交叉工程愈来愈多。预应力混凝土曲线梁桥因其能较好地适应地形地物对桥址的限制,降低工程造价,满足路线整体线形连续性和城市环境美化等设计要求而日益得到广泛应用。对于预应力混凝土桥梁结构,预应力设计和张拉施工工艺都直接关系到桥梁结构运营状态下的受力状态及结构的耐久性。为此,国内外学者进行了大量的研究。目前,对于预应力混凝土构件张拉应力效果的控制主要采用双向控制,即张拉应力控制和张拉伸长量控制。但在工程实践中,预应力施加时张拉控制应力与伸长量双控却与规范规定的数据出入较大,主要是实际孔道摩阻系数及孔道偏差系数与规范给定的数据偏差较大,规范公式中参数选取不能更好的反映实际工程中预应力筋张拉过程中预应力摩阻损失以及伸长量的大小本文从《公路规范》中预应力摩阻损失公式出发,通过对依托工程进行预应力摩阻试验和试验梁的喇叭口试验,对所得数据进行分析研究并进行了新公式的推导,增加了材料系数与曲率系数,对小半径曲线桥预应力摩阻损失进行多种方法计算与实际测量值进行了对比研究,主要的研究内容如下:1.小半径曲线桥预应力损失理论的研究。试验内容中:预应力摩阻损失试验主要研究σl1、喇叭口预应力损失试验中主要研究σl2长期预应力损失研究的是σl5和σl。。基于损失理论基础,引入了多种对预应力损失的计算方法。2.预应力筋张拉伸长量的研究。对预应力筋张拉过程前后的四种状态和张拉三个阶段进行研究探讨。3.依托工程中预应力摩阻损失数据的测定与分析。根据实际工程情况,按照试验测试方案对依托工程进行摩阻损失试验、喇叭口损失试验以及长期损失试验,对试验数据进行采集整理。运用规范公式计算得出各测试束的摩阻系数和偏差系数。将计算所得参数与规范给定参数进行对比分析。4.公式推导与参数取值分析。对小半径曲线桥的空间预应力损失计算公式进行推导,并对其对应的参数取值进行分析研究。5.预应力损失的模型分析与多种计算方法计算结果的对比分析。运用桥梁博士软件以及多种计算方法对预应力损失和伸长量进行计算分析,将实测值与计算值进行对比。6.运用ANSYS有限元模型软件在预应力筋等长、平弯半径不同的情况下对小半径曲线桥预应力摩阻损失进行了模拟,验证小半径曲线桥平弯角度对摩阻预应力损失的影响。
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