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哈大客运专线预应力混凝土连续梁桥摩阻试验研究(图文)

时间:2011-04-23  作者:秩名
(2) 试验前测试压力传感器初值,然后分级单端张拉到

(3) 张拉到控制应力,持压5min,以此时的测量结果作为张拉试验的终值进行分析;

(4) 张拉端千斤顶回油到0,记录压力筒压力及锚塞外露值。论文参考。

(5) 锚固端千斤顶回油,卸下两端张拉装置。

(6) 重复进行上述步骤,再试验2次。

5 试验数据分析方法

(1) 直接分析

先进行直线束孔道摩阻力测试,按式(1)=0时求得值,再进行与直线束孔道同样工艺及施工条件的曲线束孔道的摩阻试验,并以所求值代人式(1)求得值。

(2)最小二乘法

若试验采用的预应力束均有弯起角度,需采用最小二乘法来进行分析。

被动端的拉力与主动端的张拉力关系为:

(3)

为根据试验数据确定参数的值,令:

(4)

则:

(5)

由于试验存在误差,故假设测试误差为,即:

(6)

若有束预应力钢束,则:

(7)

利用最小二乘原理,全部预应力钢筋测试误差的平方和为:

(8)

欲使试验误差最小,应使:

(9)

整理可得:

(10)

由式(9)可解得参数,需要指出的是,由于参数的耦联,必须借助于2束以上的预应力钢束才能计算出的值。

6 工程实例

(1)工程概况

哈大客专 (32+48+32)m预应力混凝土连续梁桥,采用悬臂施工,边支座中心线至梁端0.75m,梁全长113.3m,梁体为单箱单室,变高度、变截面结构,箱梁底板下缘按二次抛物线变化,梁底抛物线方程为。中支点梁高4.05m,边支点及跨中梁高3.05m,中跨跨中直线段长2.00m,边跨直线段长9.65m。截面采用单箱单室斜腹板形式,顶板厚度除梁端和支点附近外均为35cm,腹板厚40~70cm,底板厚度从跨中到端部由40cm加厚至60cm。顶板宽13.4m,底板宽度6.7m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。箱梁支点处设置横隔板,共设置4道横隔板,横隔板厚度:边支座处1.50m,中支座处1.60m。

梁体采用C50混凝土,预应力采用纵向、横向及竖向三向预应力体系,连续梁梁体纵、横向预应力采用符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB 5224)规定的钢绞线,抗拉强度标准值fpk=1860MPa。锚固体系采用与之对应规格的群锚装置,张拉采用与之配套的机具设备,采用金属波纹管成孔。竖向预应力筋采用Φ32mmPSB830预应力砼用高强精轧螺纹钢筋,抗拉强度标准值fpk=830MPa,锚具采用JLM锚具锚固,采用内径为Φ50mm铁皮管成孔。论文参考。

(2)预应力束选择

试验选择预应力束的原则如下:

① 预应力束的长度不能太小,否则,摩阻损失较小,而影响因素较多,试验精度无法保证;

② 预应力束的长度不能过大,因为试验时预应力束为单端张拉,预应力束的伸长量较大,若预应力束长度过大则会增加试验的难度。

根据以上原则,选择2号块2束腹板束F2和2束顶板束T2进行孔道摩阻试验。

7试验结果分析

孔道摩阻试验预应力束为单端张拉,一端为主动端,另一端为被动端,两端压力传感器的压力差即为孔道摩阻损失。预应力钢绞线计算摩阻损失时计算参数,顶板束T2(长度20.0m,弯起角度0°),腹板束F2(长度20.406m,弯起角度40°),试验结果列于表1及表2。

表1 顶板束摩阻试验结果

钢束名称 试验 序号 主动端初值 ( 主动端终值 ( 被动端初值 ( 被动端终值 ( 摩阻损失 ( 平均值
T2-1 第一次 0 2230 0 2122 108 0.00248 0.00260
第二次 0 2208 0 2095 113 0.00263
第三次 0 2217 0 2101 116 0.00269
T2-2 第一次 0 2218 0 2107 111 0.00257
第二次 0 2223 0 2110 113 0.00261
第三次 0 2197 0 2085 112 0.00262

表2 腹板束摩阻试验结果

 

钢束名称 试验 序号 主动端初值 ( 主动端终值 ( 被动端初值 ( 被动端终值 ( 摩阻损失 ( 平均值
F2-1 第一次 0 2187 0 1780 407 0.219 0.224
第二次 0 2205 0 1789 416 0.223
第三次 0 2218 0 1797 421 0.226
F2-2 第一次 0 2201 0 1788 413 0.222
第二次 0 2096 0 1693 403 0.230
第三次 0 2208 0 1784 424 0.229

8 结论

对哈大客专(32+48+32)m预应力混凝土连续梁桥进行了预应力摩阻损失试验,试验主要结论如下:

(1) 锚口、喇叭口损失取5.6%;

(2) 摩阻系数取值:孔道摩阻系数=0.22,孔道偏差系数=0.0026。

从试验结果来看,各参数的实测值与设计取值基本接近,表明设计时所取用的参数合理、可靠。论文参考。设计提供的预应力筋张拉控制力能保证箱梁的有效预应力的要求。


参考文献:
[1] 范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2] 裘伯永,盛兴旺,乔建东等.桥梁工程[M].北京:中国铁道出版社, 2004.
[3] 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范(TB1000213—2005) [S].
[4] 黄伟钊,易锦,冯正.客运专线32 m简支箱梁预应力孔道摩阻损失试验研究[J].工程建设, 2008 (6):14-16.
[5] 张瑞森. 松花江特大桥预应力孔道摩阻试验研究[J].铁道标准设计, 2006 (5): 46-47.
[6] 齐春峰.点头特大桥孔道摩阻的试验研究[J].路基工程, 2008 (6): 92-94.
 

 

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