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。     

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。     

基于反拉法的锚下有效预应力检测系统校准技术研究

针对基于反拉法的锚下有效预应力检测系统现状进行了分析,并对其量值溯源存在的问题进行了解析,对其校准技术及装置进行了研究,设计了校准装置,分析了校准结果的不确定度,确保其满足工程需求.     

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。     

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。     

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。     

有效预应力不均匀度初探

基于锚索中不同钢绞线应力的不均匀性,探讨有效预应力不均匀度产生原因及对工程的影响。对锚索进行分组反拉法和整体反拉法试验,比较并分析2组试验测得的有效预应力值。分析表明:有效预应力不均匀度使分组反拉法有效预应力值比整体反拉法测得值要大,其将影响锚索预应力的正确判定。另外,对现行JTG/T F50—2011《公路桥涵施工技术规范》中关于有效预应力合格标准的表述提出新见解。     

预应力筋非线性松弛对连续刚构桥的影响

基于前期研究建立的非均匀预应力筋松弛损失简化计算模型,以某跨越大渡河桥梁为研究对象,对预应力混凝土连续刚构桥进行主梁施工全过程应力和挠度变化数值模拟,分析由于施工控制不当引起的非均匀预应力筋非线性松弛对成桥线形和控制截面预应力度的影响。另外,通过改变预应力筋锚下有效预应力离散程度的大小来模拟预应力施工质量控制的变异,结果表明:预应力筋锚下有效预应力离散程度增大对预应力混凝土连续刚构桥主梁的预应力度和成桥线形均有直接负面影响。因此,在桥梁工程中应对其予以足够重视并针对性地采取预应力精细化施工控制措施。     

桥梁预应力锚索结构锚下预应力检测技术探讨

有效预应力直接关系到预应力锚索结构的承载能力和耐久性能,是其质量控制核心。本文首先分析了有效预应力检测的必要性,并介绍了2种有效预应力的检测方法,评价指标和评价标准,重点介绍反拉法的工作原理以及检测过程中的注意事项,并给出具体工程案例,可应用于预应力精细化施工专项验收检测中,能够有效促进提高预应力张拉施工质量,降低后期使用维护成本,提高运营效益。     

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。     

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。     

预应力锚索锚固效应动态模型试验

为了解既有列车振动荷载对锚索预应力损失、地表沉降及桩体水平位移的影响,以京石高铁石家庄六线隧道明挖深大基坑桩、锚围护结构为工程背景,根据相似关系,试验确定了土体-桩锚系统模型试验材料;针对列车振动荷载特点,开展了基坑开挖完成后连续振动162 d（相似关系）的模型试验,分析了振动频率分别为8.282,13.801,20.704 Hz时锚索预应力的损失规律、地表沉降、桩体水平位移以及锚索预应力随锚固深度变化的特点。试验结果表明：随着振动频率（列车行车速度）的增加,锚索预应力损失率、最终地表沉降值和桩体水平位移均大幅增加; 8.282 Hz频率（行车速度120 km·h^-1） 下振动28 d,锚索预应力平均损失率为2%;13.801 Hz频率 （行车速度200 km·h^-1） 下振动53 d,锚索预应力平均损失率为8%;20.704 Hz频率（行车速度300 km·h^-1）下振动53 d,锚索预应力平均损失率高达23%;锚固段锚索应力沿锚索锚固深度呈喇叭状开口递减趋势,接近锚固段底部时,其应力几乎为0。通过动态模型试验,掌握了列车振动荷载作用下锚索预应力随时间的损失规律,对临近铁路深大基坑锚索设计与施工具有理论指导意义。     

体外预应力简支梁的动力性能分析

为了解体外预应力索对结构动力性能的影响,针对简支梁的体外预应力的一般形式,文章采用能量法建立了体外预应力简支梁桥的一阶固有振动方程,对采用体外预应力的简支梁桥在预应力索和梁共同作用下的动力性能进行了研究。通过数值算例验证了体外预应力对简支梁桥振动频率和振动模态的影响。分析结果表明体外预应力简支梁的振动特征与梁端受有外力后的振动特征是不同的,体外预应力对改善梁体的动力性能没有显著效果。     

施工阶段钢绞线摩阻损失变化规律探索

对钢绞线张拉理论精确伸长量和预应力损失之间的关系进行初步分析。在几个施工现场进行钢绞线逐级张拉试验，得出在较高锚下应力度下，实际摩阻损失与锚下应力大致呈线性规律变化。通过设置线性起始点偏差的阀值，来分析不同长度钢绞线的合理初应力起算点。通过分析伸长量偏差与预应力损失偏差的比值，初步得出伸预率比与钢绞线长之间的线性变化规律。     

路堑边坡预应力锚索工后状态的检测及分析

通过京港澳高速公路（粤境南段）的11处边坡中选取了72根锚索进行预应力检测，介绍了锚索预应力的检测方法，并对锚索预应力的检测结果进行了分析评价，肯定了该检测方法的可靠性，同时为评价坡体的治理效果提供了依据。     

智能预应力梁的变位控制理论及方法

针对活载与恒载比值高的情况,提出了在梁中使用随活载变化而变化的智能预应力方法,即根据梁承受的荷载情况,配置适当的伸缩机构,通过伸缩机构的顶升、回缩改变梁中的预应力大小,从而实现梁的变形始终控制在目标范围内。研究中以一根跨中挠度为控制目标的简支梁在移动荷载作用下的挠度分析,演示了智能预应力的工作过程,同时在研究中考虑了荷载移动速度,探讨了智能预应力系统的可控性,通过数值算例说明了控制思想的可行性。     

预应力CFRP板加固钢板轴心受拉行为分析

首先分析比较预应力的施加方法和锚固方式,然后基于一维线弹性理论,对预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)板加固钢板体系的受力过程进行分阶段分析,得到在张拉预应力和受载工况下CFRP板、钢板、胶层的应力分布解析式及CFRP有效粘结长度公式、弹性压缩带来的预应力损失值;最后利用ANSYS中Solid95三维单元进行有限元模拟对比分析。结果表明:直接张拉CFRP板能有效控制预应力及其加固效果,比间接法施加预应力有更多优势;采用高强螺栓连接的平板夹具锚传递大部分荷载,改善了非预应力粘贴加固界面的薄弱特点;该理论分析及有限元模型是可靠、有效的。     

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。     

锚索修复大变形抗滑桩预应力上、下限值计算方法

施加预应力锚索是修复大变形抗滑桩工程常用的技术之一，而锚索预应力的计算是修复工程设计的关键。基于弹性桩基本理论定义"大变形抗滑桩"概念，界定抗滑桩修复工程中锚索预应力上、下限值对应的桩顶位移状态；以修复上、下限状态的桩顶位移为设计目标，将抗滑桩自由段假定为悬臂梁，嵌固段假定为弹性地基梁，利用桩-索位移变形协调条件，分别推导锚索预应力上、下限值表达式，并将所提计算方法应用于预应力锚索修复大变形抗滑桩模型试验。结果表明：采用所提计算方法与模型试验获得的锚索预应力上、下限值误差仅6%，施加预应力锚索改善了大变形抗滑桩桩身受力性能，修复效果较好，验证了此方法的合理性。现场工程应用表明：某特大滑坡大变形抗滑桩桩顶位移得到有效遏制，抗滑桩工程处于稳定状态，进一步印证了所提方法的正确性。