国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

基于縮尺模型的高鐵橋梁預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)研究

2024-06-17 13:18:46許開成黃凌娟李鵬清張立卿邱日旭陳夢(mèng)成

許開成 黃凌娟 李鵬清 張立卿 邱日旭 陳夢(mèng)成

摘要:【目的】為更好的評(píng)估在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失狀況?!痉椒ā窟x用國(guó)內(nèi)高鐵中應(yīng)用最廣的32 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁作為研究對(duì)象,按照1:16的縮尺比例將箱梁轉(zhuǎn)化為T形截面制作了26根C50混凝土試驗(yàn)?zāi)P土?。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)變、伸長(zhǎng)量的瞬時(shí)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)得到預(yù)應(yīng)力損失的實(shí)際值,并將此實(shí)際值與目前國(guó)內(nèi)外常用預(yù)應(yīng)力損失規(guī)范計(jì)算所得值進(jìn)行對(duì)比分析。【結(jié)果】預(yù)應(yīng)力損失主要發(fā)生在前期即瞬時(shí)損失,約占總損失的70%;84.6%的試驗(yàn)梁錨固損失占瞬時(shí)損失總和的70%以上,最高達(dá)80.57%;試驗(yàn)梁的長(zhǎng)期損失在錨固后的前10 d內(nèi)變化較快,后期逐漸趨于穩(wěn)定;將5種規(guī)范的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,對(duì)于長(zhǎng)期損失,數(shù)據(jù)顯示實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10002—2017)計(jì)算結(jié)果最為吻合?!窘Y(jié)論】研究結(jié)果可為實(shí)際工程中預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算提供參考。

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土梁;預(yù)應(yīng)力損失;縮尺模型;規(guī)范對(duì)比;應(yīng)變監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào):TU375;U488.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

文章編號(hào):1005-0523(2024)02-0048-08

Experimental Study on Prestress Loss of Hight-Speed

Railway Bridges Based on Scaled Model

Xu Kaicheng1,2, Huang Lingjuan2, Li Pengqing2, Zhang Liqing1,2, Qiu Rixu2, Chen Mengcheng1,2

(1. The State Key Laboratory of Performance Monitoring and Protecting of Rail Transit Infrastructure, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, China)

Abstract: 【Objective】To better evaluate the prestress loss of in-service prestressed concrete bridge structures, 【Method】this article takes the 32 m prestressed concrete box girder, which is widely used in domestic high-speed railways, as the research object. 26 test model beams using C50 concrete? were produced by converting the box girder into a T-shaped section at a scale of 1:16. The strain and elongation of the prestressed steel strand in the experimental beam were continuously and continuously monitored to determine the actual value of prestress loss, which was then compared and analyzed with the values calculated by commonly used prestress loss calculation specifications at home and abroad. 【Result】The findings demonstrate that prestress loss mainly occurs in the early stage, which is instantaneous loss, accounting for about 70% of the total loss. 84.6% of the anchoring losses of the experimental beam account for over 70% of the total instantaneous losses, with a maximum of 80.57%. The long-term loss of the experimental beam fluctuates dramatically in the first 10 days after anchoring and gradually stabilizes in the later stage. Comparing the calculation results of the five specifications with the measured values in the experiment, the data shows that the measured data is most consistent with the calculation results of the "Code for Design of Railway Bridges and Culverts" (TB 10002—2017). 【Conclusion】The research results can provide reference for the calculation of prestress loss of prestressed beams in practical engineering.

Key words:? prestressed concrete beam; prestress loss; reduced scale model; standardized comparison; strain monitoring

Citation format: XU K C, HUANG L J, LI P Q, et al. Experimental study on prestress loss of hight-speed railway bridges based on scaled model[J]. Journal of East China Jiaotong University, 2024, 41(2): 48-55.

【研究意義】預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁因其具有剛度大、抗震性能優(yōu)良、抗裂度高、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在我國(guó)高速鐵路建設(shè)中得到大面積使用[1-7]。然而隨著此類橋梁服役年限的增加,預(yù)應(yīng)力松弛、混凝土收縮、徐變等因素將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力減小,使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)混凝土開裂、承載力下降、過(guò)度下?lián)系纫幌盗袉?wèn)題,甚至可能引發(fā)事故[8-10]。因此,有效、合理、精確的獲取預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力損失十分關(guān)鍵。

【研究進(jìn)展】國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者開展了許多有關(guān)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方面的研究,同時(shí)也取得了許多研究成果。張海義等[11]以我國(guó)公路橋規(guī)為計(jì)算依據(jù),對(duì)比分析了預(yù)應(yīng)力梁分別采用塑料波紋管和金屬波紋管時(shí)的瞬時(shí)損失。周燕勤等[12]在大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,從理論分析著手提出了3種符合實(shí)際工程要求和精度的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法。方志等[13]以某實(shí)際大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)橋梁腹板預(yù)應(yīng)力進(jìn)行了長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),結(jié)果表明:按現(xiàn)行公路橋規(guī)中結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法計(jì)算所得損失值與實(shí)測(cè)值基本吻合。Sheng等[14]利用長(zhǎng)規(guī)格光纖布拉格光柵(LFBG)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),逐項(xiàng)確定張拉過(guò)程中每個(gè)階段的預(yù)應(yīng)力損失。Guo等[15]利用有限元模擬了具有無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的混凝土梁隨時(shí)間變化的行為,并提出了一種用于計(jì)算具有無(wú)黏結(jié)內(nèi)筋的靜定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力損失的改進(jìn)簡(jiǎn)化方程。綜上,可以看出國(guó)內(nèi)外專家采用了多種不同的計(jì)算方法來(lái)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值,這些方法多以規(guī)范為計(jì)算依據(jù)。

【創(chuàng)新特色】在深入調(diào)研各國(guó)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法及理論的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制作了26根T形截面試驗(yàn)?zāi)P土?,這26根梁都進(jìn)行了瞬時(shí)監(jiān)測(cè),其中12根用于長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)試驗(yàn)?!娟P(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)對(duì)試驗(yàn)梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)變、伸長(zhǎng)量的監(jiān)測(cè)得到預(yù)應(yīng)力損失的實(shí)際值,并以此實(shí)際值與采用國(guó)內(nèi)外規(guī)范計(jì)算所得計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析,得出各計(jì)算方法間的區(qū)別,最后在此基礎(chǔ)上給出了計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失的一些建議,為實(shí)際工程中預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算提供參考。

1 試驗(yàn)概況

1.1 試驗(yàn)梁設(shè)計(jì)

選取我國(guó)時(shí)速350 km客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁32 m通橋?yàn)樵蜆蛄?,通過(guò)相似比原則進(jìn)行縮尺設(shè)計(jì),最終縮尺比例確定為1:16。試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了相同截面尺寸和配筋的試驗(yàn)梁26根,受拉和受壓鋼筋均采用直徑14 mm的HRB400螺紋鋼筋,箍筋采用直徑為6 mm的HPB300光圓鋼筋,梁內(nèi)非加密區(qū)箍筋間距100 mm,梁內(nèi)加密區(qū)箍筋間距80 mm。鋼絞線采用直徑為15.2 mm的1×7捻制而成的1860級(jí)低松弛鋼絞線,詳細(xì)尺寸及配筋如圖1所示。1~26號(hào)梁開展了監(jiān)測(cè)鋼絞線瞬時(shí)預(yù)應(yīng)力損失,其中15~26號(hào)梁開展了監(jiān)測(cè)鋼絞線長(zhǎng)期預(yù)應(yīng)力損失。

1.2 試驗(yàn)梁制作

將帶應(yīng)變片的鋼筋綁成鋼筋籠,模板拼裝后,把鋼筋籠固定在木模內(nèi),并用20 mm混凝土墊塊控制保護(hù)層。預(yù)應(yīng)力筋用曲線布筋,為了方便成孔和灌漿,預(yù)埋金屬波紋管作為預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉孔道,用定位鋼筋控制波紋管位置。試驗(yàn)梁兩端預(yù)埋錨墊板固定在模板上,套上波紋管并密封錨墊板喇叭口,防止混凝土進(jìn)入。兩端加螺旋箍筋防止支座加載時(shí)局部破壞。模板兩側(cè)留兩個(gè)腐蝕孔,插PVC管與波紋管連接,讓酸雨溶液能接觸鋼絞線,達(dá)到腐蝕效果。預(yù)應(yīng)力筋孔道用金屬波紋管預(yù)留,錨具用兩孔圓錨四件套。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線用單端張拉另一端錨固的方式。兩端錨具下都預(yù)埋錨墊板和5匝直徑6 mm的螺旋筋承受壓力,防止混凝土壓碎。為防止酸雨溶液滲入梁體腐蝕錨固端,選擇張拉后24 h內(nèi)封閉兩端灌漿,等酸雨腐蝕后再?gòu)母g孔灌漿保證安全。灌漿料水膠比0.34,配合比水泥:膨脹劑:水:減水劑=1 368:72:490:0.5。兩端灌漿料凝固后,對(duì)兩側(cè)錨固端防腐處理。先噴金屬漆,干后用環(huán)氧樹脂和紗布包裹,再噴一層金屬漆。試驗(yàn)梁放一周后進(jìn)入腐蝕池通電腐蝕。

1.3 試驗(yàn)梁材料性能參數(shù)

試驗(yàn)梁選用P.O.42.5R普通硅酸鹽水泥,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28 d后測(cè)得混凝土立方體抗壓強(qiáng)度和軸心抗壓強(qiáng)度:fcu=54.9 MPa,fc=44.9 MPa,滿足設(shè)計(jì)要求。鋼絞線預(yù)留管道選用直徑40 mm的金屬波紋管。

1.4 量測(cè)內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置

預(yù)應(yīng)力用張拉千斤頂一端張拉方式施加,張拉控制應(yīng)力σcon取0.7fptk=1 302 N/mm2,計(jì)算得到張拉力為182.3 kN。參考我國(guó)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 3362—2018)擬定張拉伸長(zhǎng)值14.5 mm。張拉前先對(duì)鋼絞線進(jìn)行預(yù)張拉,先張拉到10%σcon,然后卸載并以此為始張拉點(diǎn)進(jìn)行正式張拉,為減少預(yù)應(yīng)力損失最后超張拉3%到187.8 kN。具體操作步驟為;0→20 kN→40 kN→60 kN→80 kN→100 kN→

120 kN→140 kN→160 kN→180 kN→187.8 kN,回油錨固,張拉過(guò)程中每施加一級(jí)荷載持荷3 min,記錄一次數(shù)據(jù)。鋼絞線張拉過(guò)程中使用應(yīng)變儀采集鋼絞線應(yīng)變。鋼絞線作為多根絞扭鋼絲綜合受力體,為了準(zhǔn)確測(cè)定預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)變,應(yīng)變片粘貼方向需順絲而貼,跨中、彎折和加載點(diǎn)位置分別布置了5個(gè)來(lái)自浙江黃巖雙立工程傳感器廠生產(chǎn)的型號(hào)120-2AA的膠基箔式電阻應(yīng)變片(P1,P2,P3,P4,P5),如圖2所示。瞬時(shí)預(yù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)是在梁張拉前,將鋼絞線5個(gè)量測(cè)點(diǎn)上的應(yīng)變片通過(guò)電線連接好應(yīng)變采集儀,直到錨固記錄完數(shù)據(jù)后,便可斷開應(yīng)變采集儀。張拉結(jié)束后保持應(yīng)變儀與15~26號(hào)梁鋼絞線的連接狀態(tài)用于監(jiān)測(cè)鋼絞線30 d內(nèi)的應(yīng)變變化,為后續(xù)分析預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失提供計(jì)算依據(jù)。除了測(cè)量鋼絞線應(yīng)變值外,同時(shí)還測(cè)量鋼絞線伸長(zhǎng)量用來(lái)校核預(yù)應(yīng)力張拉是否滿足要求。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 瞬時(shí)損失

預(yù)應(yīng)力損失依據(jù)其發(fā)生損失的時(shí)間可分為瞬時(shí)損失和長(zhǎng)期損失兩部分[16],其中瞬時(shí)損失主要包括:摩擦損失、錨固損失、溫差變化引起的損失,混凝土彈性壓縮損失。本文采用的為后張法且一次張拉完成,故試驗(yàn)張拉過(guò)程中的預(yù)應(yīng)力損失只考慮摩擦損失σl1與錨固損失σl2。

后張法張拉預(yù)應(yīng)力筋的整個(gè)張拉過(guò)程一般被分為3個(gè)階段(分別簡(jiǎn)稱為a,b,c階段),其中a階段代表張拉階段,b階段代表錨固階段,c階段則代表結(jié)構(gòu)灌漿后的凝結(jié)固化階段。

由上可知a階段的預(yù)應(yīng)力損失主要是σl1,故鋼絞線監(jiān)測(cè)點(diǎn)Pi點(diǎn)處的摩擦損失σil1如式(1)所示,其中E代表鋼絞線的彈性模量,εia代表鋼絞線達(dá)到張拉控制應(yīng)力時(shí)在Pi點(diǎn)處的應(yīng)變變化。

[σil1=σcon-Eεia, i=1~5] (1)

b階段的預(yù)應(yīng)力損失主要是σl2,故鋼絞線監(jiān)測(cè)點(diǎn)Pi處的反向摩擦損失σil2可用式(2)表示,其中εib代表鋼絞線放張后在Pi點(diǎn)處的應(yīng)變變化。

[σil2=Eεib-εia, i=1~5] (2)

c階段,在無(wú)外力作用的情況下預(yù)應(yīng)力筋松弛[σil5]和混凝土收縮徐變[σil6]的損失和可用式(3)表示,其中εic代表鋼絞線在凝結(jié)固化階段在Pi點(diǎn)處的應(yīng)變變化。

[σil5+σil6=Eεic-εib, i=1~5] (3)

在預(yù)應(yīng)力筋的張拉施工過(guò)程中,除規(guī)范要求的預(yù)應(yīng)力控制外,伸長(zhǎng)量也是校核預(yù)應(yīng)力張拉是否滿足要求的重要依據(jù)。本試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際伸長(zhǎng)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1,基本都在規(guī)范要求的±6%以內(nèi),除1、17、26號(hào)伸長(zhǎng)值偏大,2、4號(hào)梁測(cè)量的伸長(zhǎng)值偏小,分析原因是梁體尺寸較小,其總伸長(zhǎng)值也較小,且拉伸后鋼絞線回縮存在一定差別,最終導(dǎo)致測(cè)得的預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值存在相應(yīng)的誤差。

具體張拉的應(yīng)變數(shù)據(jù)如表1,荷載從0加至張拉控制應(yīng)力σcon,表中應(yīng)變均為鋼絞線上5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)變的平均值,其中[εcon]和[ε0]分別為達(dá)到張拉控制應(yīng)力時(shí)和千斤頂退頂時(shí)鋼絞線上5個(gè)應(yīng)變片應(yīng)變的平均值,ΔL為鋼絞線的伸長(zhǎng)量。

利用SPSS軟件先對(duì)[εcon]和[ε0]兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行離散程度分析可得它們的平均值分別為6 136,4 695,標(biāo)準(zhǔn)差為142.8,148.6,變異系數(shù)為0.02,0.03,由此可知應(yīng)變片所得數(shù)據(jù)離散程度較小,數(shù)據(jù)具有一定代表性。此外由表1中數(shù)據(jù)可以看出,預(yù)應(yīng)力混凝土梁前期的瞬時(shí)損失大部分在錨固階段發(fā)生且主要是由于錨具變形產(chǎn)生的。26根試驗(yàn)梁中除5,6,8,18號(hào)梁外,其余試驗(yàn)梁的錨固損失占瞬時(shí)損失總和的比例均超過(guò)70%,最高的19號(hào)試驗(yàn)梁達(dá)到80.57%。分析5,6,8,18號(hào)試驗(yàn)梁σl1值較大的原因可能是由于鋼絞線初始彎曲程度比較大(結(jié)合摩擦損失計(jì)算公式[σl1=σcon(1-e-(μθ+kx))][17])導(dǎo)致鋼絞線在張拉過(guò)程中和孔道產(chǎn)生更大的摩擦繼而使得摩擦損失σl1增大。

2.2 長(zhǎng)期損失

長(zhǎng)期損失主要是指由預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的損失σl5和混凝土收縮徐變引起的損失σl6,這類損失主要是考慮了材料的時(shí)間效應(yīng)。在30 d的時(shí)間段內(nèi)通過(guò)對(duì)試驗(yàn)梁錨固后鋼絞線應(yīng)變的監(jiān)測(cè)得到12根試驗(yàn)梁試驗(yàn)前后鋼絞線應(yīng)變變化及預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失變化情況,如圖3和表2所示,其中表2當(dāng)中的[Δε1]為第一天和最后一天的應(yīng)變差值。

由圖3和表2可知:① 在30 d內(nèi),12根試驗(yàn)梁預(yù)應(yīng)力損失的變化趨勢(shì)基本一致,均表現(xiàn)出前10 d預(yù)應(yīng)力損失變化較快,后期的損失變化幅度較小,最終趨于平穩(wěn)的特征,這與理論的預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失變化規(guī)律相符;② 在30 d內(nèi),12根試驗(yàn)梁第1 d發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失均是最大,分別為68.41,69.12,66.30,69.03,72.02,84.37,64.04,93.70,59.80,73.52,74.69,51.43 MPa,均占各自長(zhǎng)期損失總值的35%以上,最大的8號(hào)梁達(dá)到51.78%;③ 考慮到預(yù)應(yīng)力鋼絞線的初始狀態(tài)和張拉過(guò)程中鋼絞線在孔道中的實(shí)際伸展情況不盡相同,并且儀器本身存在一定精度誤差,12根試驗(yàn)梁實(shí)測(cè)的長(zhǎng)期損失值存在一定差異但仍在合理區(qū)間內(nèi)。

2.3 實(shí)測(cè)值與規(guī)范計(jì)算值對(duì)比分析

對(duì)采用中國(guó)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 3362—2018)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010—2010)、《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10002—2017)、美國(guó)《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(AASHTOl3)、歐洲《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(ENl99213)中的后張法預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法計(jì)算獲得的損失值與試驗(yàn)實(shí)測(cè)的損失值進(jìn)行對(duì)比,分析各規(guī)范之間差異,為我國(guó)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算規(guī)范的修正、發(fā)展提供參考建議。

5種規(guī)范中后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算公式如表3所示,其中ψ代表張拉系數(shù),一次張拉系數(shù):ψ=1.0;超張拉:ψ=0.9;ζ為松馳系數(shù),一級(jí)松弛,ζ=1.0;二級(jí)松弛,ζ=0.3。

通過(guò)對(duì)上述5種規(guī)范的對(duì)比可知:① 5種規(guī)范中,對(duì)于摩擦損失及錨具變形引起的損失的計(jì)算方法基本一致,只是每種規(guī)范的一些系數(shù)選取存在細(xì)微的差別;② 對(duì)于長(zhǎng)期損失的計(jì)算,5種規(guī)范中美國(guó)規(guī)范和我國(guó)的混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算方法相對(duì)更加簡(jiǎn)單,考慮的影響因素少,未考慮環(huán)境溫度、齡期、配筋率等對(duì)于損失的影響。采用上述5種規(guī)范計(jì)算得到的瞬時(shí)損失值與實(shí)測(cè)值的平均值的對(duì)比結(jié)果如表4所示。

由表4可知:① 5種規(guī)范中除了我國(guó)鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(摩擦損失略小于實(shí)測(cè)值)各損失計(jì)算值大于實(shí)測(cè)值外,其余4種規(guī)范的計(jì)算值都在不同程度上小于實(shí)測(cè)值,其中歐洲規(guī)范偏小最多,故以本次試驗(yàn)為例,歐洲規(guī)范安全保證率也最低,我國(guó)鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范最安全;② 由表格數(shù)據(jù)可知,直接采用規(guī)范來(lái)計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失所得出的損失值普遍低于實(shí)際的預(yù)應(yīng)力損失,偏于不安全,這也印證了許多學(xué)者的觀點(diǎn)即預(yù)應(yīng)力損失估計(jì)值偏低是預(yù)應(yīng)力梁開裂和下?lián)系闹饕?。因此,根?jù)相關(guān)文獻(xiàn)[18],為了結(jié)構(gòu)更加安全穩(wěn)定地運(yùn)營(yíng),在設(shè)計(jì)階段采用規(guī)范對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行估算時(shí)建議乘上一個(gè)增大系數(shù)作為安全系數(shù)。安全系數(shù)可依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定,如根據(jù)本次試驗(yàn)若采用《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 3362—2018)進(jìn)行估算時(shí),建議安全系數(shù)取1.2。③ 通過(guò)對(duì)比規(guī)范計(jì)算值和試驗(yàn)實(shí)測(cè)值得出JTG 3362—2018,GB 50010—2010,TB 10002—2017,AASHTOl3,ENl99213計(jì)算所得瞬時(shí)損失與實(shí)測(cè)值的誤差分別為8.9%,8.9%,4.9%,21.9%,22.2%;長(zhǎng)期損失與實(shí)測(cè)值的誤差分別為11.1%,10.4%,10.3%,5.4%,29.2%;總損失與實(shí)測(cè)值的誤差分別為9.4%、9.2%、6.8%、16.8%、24.0%;綜合安全因素及誤差大小考慮,TB 10002—2017的計(jì)算結(jié)果與本次試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最為吻合。

3 結(jié)論

以目前高鐵應(yīng)用最為廣泛的32 m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁為研究對(duì)象,開展了26根模型梁的預(yù)應(yīng)力損失監(jiān)測(cè)試驗(yàn),結(jié)論如下。

1) 預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力損失由兩部分組成,分別為瞬時(shí)損失和長(zhǎng)期損失,其中瞬時(shí)損失占總損失的69.35%。在瞬時(shí)損失中錨固損失又為主要部分,其值占前期損失的比例高達(dá)72.8%。

2) 在30 d內(nèi),試驗(yàn)梁錨固后前10 d預(yù)應(yīng)力損失變化較快,后期的損失變化幅度較小,最終趨于平穩(wěn),其中試驗(yàn)梁第1 d發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失均最大,都達(dá)到各自長(zhǎng)期損失總值的35%以上,最大達(dá)到51.78%。

3) 通過(guò)對(duì)比規(guī)范計(jì)算值和試驗(yàn)實(shí)測(cè)值得出《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10002—2017)計(jì)算結(jié)果與本次試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)最為吻合,瞬時(shí)損失與實(shí)測(cè)值的誤差值為4.9%,總損失與實(shí)測(cè)值的誤差值為6.8%。

4) 采用規(guī)范計(jì)算得到的預(yù)應(yīng)力損失普遍低于實(shí)測(cè)值,偏于不安全,建議根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)增加一個(gè)安全系數(shù)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失的估算,確保結(jié)構(gòu)更加安全穩(wěn)定地運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn):

[1]? ?HUANG W, PEI M S, LIU X D, et al. Design and construction of super-long span bridges in China: Review and future perspectives[J]. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 2020, 14(4): 803-838.

[2]? ?蘆靜夫, 孫占琦, 邱勇, 等. 大跨重載預(yù)應(yīng)力混凝土雙T板受力性能試驗(yàn)研究 [J]. 工業(yè)建筑, 2020, 50(9): 62-67.

LU J F, SUN Z Q, QIU Y, et al. Experimental research on mechanics of long-span and heavy-load prestressed concrete double-tees[J]. Industrial Construction, 2020, 50(9): 62-67.

[3]? ?薛志輝, 苗乾, 衷平. 大跨度橋梁既有預(yù)應(yīng)力混凝土T梁循環(huán)利用潛力分析 [J]. 公路交通科技, 2020, 37(S2): 148-153.

XUE Z H, MIAO Q, ZHONG P. Analysis on recycling potentiality long-span existing prestressed concrete T-beam[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2020, 37(S2): 148-153.

[4]? ?黃波, 沈潔, 王盼盼, 等. 預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋靜載試驗(yàn)研究 [J]. 建筑結(jié)構(gòu), 2023,53(S1): 1733-1736.

HUANG B, SHEN J, WANG P P, et al. Experimental study on static load of prestressed concrete low-tower cable-stayed bridge[J]. Building Structure, 2023, 53(S1): 1733-1736.

[5]? ?張開銀, 曹萱, 胡國(guó)海. 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁彎曲孔道接觸應(yīng)力研究[J]. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 59(6): 617-623.

ZHANG K Y, CAO X, HU G H. Research on curved duct contact stress of prestressed concrete bridge[J]. Journal of Dalian University of Technology, 2019, 59(6): 617-623.

[6]? ?石挺豐, 胡狄, 陳政清. 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變模型試驗(yàn)相似關(guān)系研究[J]. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào), 2007(4): 30-32.

SHI T F, HU D, CHEN Z Q. Research on similarity relationship for model-based creep experiment of prestressed concrete bridges[J]. Journal of East China Jiaotong University, 2007(4): 30-32.

[7]? ?編輯部中國(guó)公路學(xué)報(bào). 中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2021[J]. 中國(guó)公路學(xué)報(bào), 2021, 34(2): 1-97.

EDITORIAL DEPARTMENT OF CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT. Review on China's bridge engineering research: 2021[J]. China Journal of Highway and Transport, 2021, 34(2): 1-97.

[8]? ?PAEZ P M, SENSALE-COZZANO B. Time-dependent analysis of simply supported and continuous unbonded prestressed concrete beams[J]. Engineering Structures, 2021, 240(5): 112376.

[9]? ?侯宇飛. 高速鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁預(yù)制裝配整體式橋面系性能研究[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2020, 64(6): 74-78.

HOU Y F. Research on the performance of the precast integrated bridge deck system protecting wall in high-speed railway PC bridges[J]. Railway Standard Design, 2020, 64(6): 74-78.

[10] 高超,宗周紅,婁凡,等. 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋橋面爆炸荷載模型試驗(yàn)[J]. 中國(guó)公路學(xué)報(bào), 2022, 35(12): 106-114.

GAO C, ZONG Z H, LOU F, et al. Load model experiment of prestressed concrete continuous girder bridge subjected to explosion above the deck[J]. China Journal of Highway and Transport, 2022, 35(12): 106-114.

[11] 張海義, 張杰, 鄒道勤, 等. 后張法預(yù)應(yīng)力梁瞬時(shí)損失設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 工業(yè)建筑, 2010,40(10):71-75. ZHANG H Y, ZHANG J, ZOU D Q, et al. Design and experimental study on instant loss of post-tensioned prestressed beams[J]. Industrial Construction, 2010, 40(10): 71-75.

[12] 周燕勤, 呂志濤. 預(yù)應(yīng)力長(zhǎng)期損失計(jì)算建議 [J]. 東南大學(xué)學(xué)報(bào), 1997(S1):78-82.

ZHOU Y Q, LYU Z T. Calculation of long-term prestress losses[J]. Journal of Southeast University, 1997(S1): 78-82.

[13] 方志, 汪劍. 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋豎向預(yù)應(yīng)力損失的實(shí)測(cè)與分析 [J]. 土木工程學(xué)報(bào), 2006(5): 78-84.

FANG Z, WANG J. Vertical prestressing loss in the box girder of long-span PC continuous bridges[J].China Civil Engineering Journal, 2006(5): 78-84.

[14] SHENG S, YAO W, MA S L, et al. Evaluation of prestress loss distribution during pre-tensioning and post-tensioning using long-gauge fiber bragg grating sensors[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2018, 18(12): 4106 .

[15] GUO T, CHEN Z H, LU S, et al. Monitoring and analysis of long-term prestress losses in post-tensioned concrete beams[J]. Measurement, 2018, 122: 573-581.

[16] 黃穎, 高杰. 各國(guó)規(guī)范中對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)損失的計(jì)算方法分析比較[J]. 四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2015, 28(1): 31-35.

HUANG Y, GAO J. Analysis and comparison of the computing methods of the losses for prestressed concrete structure in national main codes[J].Journal of Sichuan University of Science & Engineering(Natural Science Edition), 2015, 28(1): 31-35.

[17] 張文學(xué), 謝全懿, 李學(xué)斌, 等. 高速鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力孔道摩阻損失系數(shù)測(cè)試誤差敏感性分析[J]. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2015, 36(6): 31-36.

ZHANG W X, XIE Q Y, LI X B, et al. Analysis on test error sensitivity of prestressed duct friction lass coefficient of high speed railway bridge[J]. China Railway Science, 2015, 36(6): 31-36.

[18] 張利強(qiáng). 現(xiàn)行公路和鐵路橋規(guī)中預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算方法的對(duì)比分析[D]. 蘭州: 蘭州交通大學(xué), 2022.

ZHANG L Q. Comparative analysis of prestress loss calculation methodsin current highway and railway bridge codes[D]. Lanzhou: Lanzhou Jiaotong University, 2022.

第一作者:許開成(1973—),男,教授,博士,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)耐久性、廢棄材料在混凝土中高效資源化利用。E-mail:xkcxj@ecjtu.edu.cn。

通信作者:張立卿(1987—),女,副教授,博士,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)榻Y(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與道路探測(cè)、多功能/智能混凝土與結(jié)構(gòu)、綠色再生混凝土與結(jié)構(gòu)。E-mail:zlq@ecjtu.edu.cn。

麻城市| 滨海县| 武山县| 平度市| 万载县| 海门市| 新昌县| 巴青县| 百色市| 江阴市| 东兰县| 河间市| 福州市| 高要市| 南投市| 锡林郭勒盟| 巴里| 济阳县| 平罗县| 仙居县| 开鲁县| 石城县| 会同县| 汤阴县| 梁山县| 理塘县| 凤庆县| 三台县| 宝应县| 九龙城区| 自治县| 泉州市| 裕民县| 象州县| 永康市| 墨竹工卡县| 商城县| 贺兰县| 阿克苏市| 太仓市| 白山市|