预应力钢绞线张拉力智能测试技术研究

为便于准确地得到混凝土结构中预应力钢绞线的有效预应力,对预应力钢绞线张拉力智能测试技术进行研究。基于预应力钢绞线锚固系统的振动特性,以等效质量为原理,将锚具、锚垫片和附近区域混凝土看成整体(称为振动系统),对张拉力、等效质量、振动系统的弹簧系数三者进行分析,通过测试锚固系统的加速度、自振频率和敲锤加速度,建立这3个参数的关系,进而推算出有效预应力,并对陕西某刚构桥预应力钢绞线张拉力进行了测试。结果表明:智能测试结果与压力传感器、钢绞线伸长量换算和油泵测试结果吻合,且与压力传感器测试结果最大误差仅为5%,比伸长量换算结果离散性小。该技术可用于预应力钢绞线张拉力测试。     

混凝土梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测技术的探讨

论述预应力混凝土梁桥开展锚下有效预应力检测的意义,分析现时预应力张拉施工常见质量缺陷,并提出相关预防措施。探讨锚下有效预应力检测原理、频率及评定标准。结合广州市某高速公路预应力混凝土小箱梁施工过程中及时进行锚下有效预应力检测所取得的预应力张拉质量控制效果,进一步验证了开展推广锚下有效预应力检测的积极意义。     

锚下有效预应力检测仪器研发及工程应用

为了有效应用拉脱法测试技术测试预应力钢绞线锚下有效预应力,该文首先介绍了拉脱法的测试原理,研发了拉脱法的测试设备。测试设备由高频数据采集卡、油压传感器、高精度位移计及电动油泵组成。基于图形化软件平台LabVIEW,采用图形化设计语言G语言编制了测试程序,给出程序源代码。基于研究的软件和测试硬件,集成了拉脱法锚下有效预应力测试仪器(LTF 1.0)。基于测试仪器,开展了工程推广应用。研究结果表明:研究的测试仪器能够通过张拉力-延伸量曲线,有效地识别锚下有效预应力的大小;测试仪器(LTF1.0)具有精度高、安全性好及操作简便等优点;通过现场工程应用,现场检测的预应力钢绞线锚下有效张拉力合格率从54.4%提升至94.7%,同束离散度从10.2%降至1.7%。     

应变片法在混凝土梁桥锚下有效预应力检测中的应用

桥梁预应力张拉施工是整个桥梁施工过程中的关键环节,具有施工工序复杂、技术含量高、操作难度大等特点。根据大量现有在役桥梁调查和检测结果表明,大部分桥梁的潜在质量隐患来自于预应力张拉施工过程中控制不到位,因此对预应力张拉质量控制方法的研究显得很有必要。本文主要论述了应变片法在混凝土梁桥预应力张拉质量控制及锚下有效预应力检测中的原理及方法,并给出了具体的工程案例,通过实际案例得出该方法能准确有效地得出预应力施工质量是否符合标准,从而减少后期运营风险。     

采用5M1E分析法进行预应力桥梁施工质量管控

通过对后张法预应力桥梁施工流程的分析,结合佛山地区公路桥梁预应力检测实践,验证推广锚下有效预应力检测的必要性;通过对佛山地区公路桥梁预应力检测情况和现场预应力施工管理情况的分析,采用5M1E分析法,从"人、机、料、法、测、环"六方面制定标准化质量管控流程,规范桥梁预应力张拉施工,结合生产实例,分析总结关键施工节点,为规范化管理预应力施工提供依据。     

预应力混凝土连续钢绞线张拉力施工控制计算分析

对预应力混凝土连续梁桥来说,预应力的施工控制是桥梁质量控制的关键环节,如何准确地控制锚下张拉力对桥梁施工质量控制有非常重要的意义。预应力混凝土连续梁桥的孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数的理论值与实测值存在较大偏差,如果在张拉施工时仍按设计值张拉钢绞线,可能造成预应力储备不足或超张拉等情况发生。对预应力混凝土连续钢绞线张拉力的施工控制进行了计算分析,研究了调整锚下张拉控制应力的计算理论。结果表明,孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数对预应力控制影响较大,预应力钢绞线张拉前应通过试验获得预应力张拉所需的各项控制参数,并通过计算分析得出钢绞线张拉所需锚下张拉控制应力。研究成果可为同类桥梁预应力钢绞线张拉施工提供借鉴。     

反拉法检测预应力钢绞线工作应力的模型试验研究

为了研究预应力钢绞线的锚下有效张拉力,基于模型试验,采用反拉法进行张拉力检测技术研究,阐明了反拉法检测预应力钢绞线工作应力的作用机理;通过2种方法获得预应力钢绞线工作应力,分别为张拉荷载-伸长量曲线中拐点和锚具与锚垫板脱开时刻的张拉力;进一步对张拉荷载-位移曲线转折区段的上、下限取平均值,进而获得预应力钢绞线工作应力。研究结果表明,当工作荷载约为极限荷载的75%时,检测误差在5%之内,满足工程检测要求。     

基于拉脱法的体外预应力筋张拉力测试

体外预应力钢绞线锚下预应力对于钢-砼组合梁桥的结构性能起到至关重要的作用。文中阐述了拉脱法测试体外预应力的原理和测试过程,结合实际工程预应力测试,通过分析张拉力-伸长量变化曲线得到预应力筋锚下张拉力,结果表明该桥体外预应力筋张拉力中存在锚下预应力超出规范值的问题。     

预应力梁锚下有效预应力的快速检测方法研究

针对反向张拉检测法不能通过整束预应力检测直接得到该束内单根预应力筋的张拉力,造成检测效率较低的问题,在现有反向张拉检测法的基础上进行预应力梁锚下有效预应力的快速检测方法研究。新方法将整束预应力反向张拉过程中其内单根预应力筋受力状态划分为夹紧和松动2种工作状态,单根的松动表现为整束预应力刚度的变化,利用整束预应力的张拉荷载~位移曲线,直接推导该束内各单根预应力筋张拉力的关系式,据此计算锚下有效预应力。工程实例应用结果表明,该方法能够通过整束预应力检测直接得到该束内单根预应力筋的张拉力,在保持检测精度的前提下有效加快预应力筋检测效率。     

拉脱法检测夹片锚有效预应力的咬合力模型

拉脱法是检测夹片锚锚下有效预应力的有效方法。为从锚外拉脱曲线获得锚下有效预应力值，首先，分析了桥梁预应力夹片锚固体系的受力特点，探讨了拉脱法曲线产生突降的原因；其次，基于合理的理论假设，通过钢绞线的平衡方程建立了一种通过计算夹片与钢绞线之间摩擦合力的方式获得夹片与锚孔之间咬合力的理论方法；最后，开展了夹片咬合力的室内模型试验，提出了咬合力计算公式，并将理论计算值和试验值进行了对比，结果发现两者结果吻合良好，具有一定的工程应用价值。     

基于锚下预应力检测结果的张拉施工质量控制

预应力在工程建设中被广泛应用,对其施工质量的控制十分重要。公路桥梁的预应力通常采用后张法进行施工,其张拉质量主要受控于钢绞线所受力值大小及不同钢绞线间力值差异。结合开展锚下有效预应力检测工作的情况,对预应力张拉施工的常见问题、注意事项等进行归纳整理;通过进行检测前后预应力张拉的质量情况,介绍检测工作在张拉质量控制中的应用效果。     

拉脱法检测技术-时间及温度效应修正

预应力钢绞线张拉完成后，有效预应力会受时间及温度的影响而发生变化。为了准确揭示锚下有效预应力在温度和时间影响下的变化规律，提高拉脱法检测技术在实际工程中的测试精度，进行了时间效应和温度效应的试验研究。当钢绞线张拉时，在锚下放置压力传感器（可同步采集温度数据），对不同跨度、不同截面形式预制梁中的钢绞线进行锚下有效预应力及温度的实时动态监测。其中长期试验（1个月）40束，短期试验（72 h）27束，分别用于分析温度及时间效应对于锚下有效预应力变化的影响，并对大量的测试数据进行数理统计分析。研究结果表明：500 h前，锚下预应力存在整体的衰减趋势，且出现类似正弦波的变化，该变化由温度变化导致，相比时间效应，温度对锚下有效预应力的影响较小；500 h后，预应力的衰减趋势减小，处于相对平稳状态；48 h内，不考虑温度影响，67根钢绞线的衰减规律存在一定离散性，且离散性随时间的增长而增大；每组钢绞线预应力残余率在48 h内均服从威布尔分布。研究得到的锚下有效预应力温度和时间效应修正公式可对实际桥梁工程检测中拉脱法的测试结果进行温度和时间修正。     

预应力张拉数字变频自动控制方法和系统研究

在桥梁建设施工中,预应力混凝土张拉施工采用预应力张拉数字变频自动控制方法可有效提高张拉施工质量。预应张拉力可精确施加,力值控制精度±1%;预应力筋伸长量能准确测量及时复核,伸长量校核控制在±6%范围内;预应力同步张拉有效控制,同步张拉力值小于±2%;预应力张拉持荷时间有效控制在5min;严格执行国家实施新版《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)内的张拉工艺流程,有效监管桥梁建设施工质量。     

基于反拉法桥梁有效预应力检测系统的研究

本文主要研究和设计基于反拉法桥梁有效预应力检测系统。通过设计实现桥梁预应力张拉施工参数实时监控,实时测量获取并建立张拉强度(张拉力)与张拉位移及二者的实时关系,智能控制有效预应力的大小及均匀度,确保桥梁预应力张拉施工质量符合设计和规范要求,最终达到降低当前因施工不当而造成桥梁预应力质量隐患的目的。通过测试,系统运行稳定,操作简单,具有良好的用户体验。     

基于不同控制标准的锚下有效预应力评估

目前拉脱法仅在重庆和云南有地方标准,不同的标准控制得到预应力锚下有效预应力会不一致。通过对高速公路施工期锚下有效预应力的大量检测结果进行评估,对比分析在3种不同控制标准下锚下有效预应力的合格率。控制标准1:仅考虑夹片回缩情况下的预应力控制标准值;控制标准2:考虑夹片回缩及锚圈口的反摩擦情况下的预应力控制标准值;控制标准3:参考《重庆市市政基础设施工程预应力施工质量验收规范》中规定的控制标准值。根据3种控制标准对锚下有效预应力进行评估。结果显示:在控制标准1未考虑锚圈口的反摩擦力时合格率较小,平均值为85.8%;控制标准2考虑钢筋回缩及锚圈口摩阻时,锚下有效预应力合格率最高,平均值为92.35%;控制标准3合格率介于控制标准1与控制标准2之间,平均值为90.89%。控制标准3仅考虑预应力回缩量导致预应力损失后进行合格判断,其标准本身在考虑损失后的基础上进行了0.95倍的折减,导致了预应力张拉合格率稍高,该标准本身考虑因素不够全面。     

基于锚下有效预应力检测的预应力后张法施工质量控制

为了提高预应力后张法施工的精细化与标准化程度,以深中通道40 m预应力小箱梁为研究对象,基于"反拉法"的锚下有效预应力检测结果,分析试验梁预应力张拉中存在的问题并评价张拉质量。由摩阻试验结果可知:设计参数与梁场实际情况相差较大,张拉参数调整后,试验梁预应力张拉质量有明显提高。     

后张法预应力钢绞线张拉和锚固过程分析

对后张法预应力钢绞线张拉和锚固过程中锚圈口摩阻损失、孔道摩阻损失以及锚固时锚塞回缩引起的预应力损失进行了测试,还对张拉控制应力、预应力筋理论伸长值的计算及具体量测等有关问题进行了探究,可为同类钢绞线预应力张拉施工提供可靠的参考。     

锚下有效预应力检测技术在预制梁中的应用研究

复张法检测有效预应力技术是对预应力构件体外的钢绞线进行二次张拉,得到张拉力-拉伸量曲线,并利用拐点准则确定曲线第二次线性变化的起点为有效预应力点,对应张拉力值为有效预应力值。本文利用室内精度测试和现场试验手段来研究基于复张法的锚下有效预应力检测技术在预制梁构件中的应用情况;通过理论和试验研究,确定复张法检测技术具有精度高、检测结果可靠、适用性好、现场实施便捷等优点,能够满足现行有效预应力检测相关规范的要求的。     

桥梁单锥孔夹片式预应力锚具握裹力分析

反拉法以测试曲线的拐点来判断锚下有效预应力，是当前最为广泛的锚下有效预应力检测手段。近年，众多学者发现测试曲线拐点处存在荷载骤降的情况。因此，针对反拉法测试曲线的突变段成因进行了探讨，提出了反拉荷载在夹片拉脱过程中需克服锚具握裹力从而导致突变段产生的观点。其中，锚具握裹力主要由锚圈与夹片的摩阻力和锚圈与夹片的机械咬合力构成。同时，为了得到握裹力的影响因素，建立了单锥孔夹片式锚具握裹力分析的有限元模型，设计并阐述了有限元模型的握裹力提取方法。通过有限元模型得到了影响锚具握裹力的3项影响因素——控制张拉力、摩擦系数、锥孔数量，并拟合了控制张拉力、摩擦系数与握裹力的关系曲线，得出了控制张拉力、摩擦系数与握裹力正相关的结论。     

斜拉桥索塔U形预应力束摩阻试验研究

研究斜拉桥索塔U形预应力束力学性能是避免索塔开裂的重要工程措施。采用在U形预应力束张拉时,固定端工作锚不设置夹片,在工具锚和千斤顶之间设置高精度穿心式压力传感器,张拉端按照正常设计进行预应力锚垫板、锚具安装的方法,该文开展了测试U形预应力束摩阻损失的现场试验研究。分析了U形筋预应力损失的影响因素,推导了弯曲处钢束对边壁的挤压引起预应力损失的计算公式,实测了U形预应力束的孔道摩阻系数以及摩阻损失率,得到了针对索塔U形预应力束孔道摩阻系数的取值。