自平衡预应力中空管特性研究及工程示范
【成果名称】自平衡预应力中空管特性研究及工程示范
【成果属性】
【推荐单位】浙江乐清湾大桥及接线工程建设指挥部
【成果体现形式】其它
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与企业合作
【鉴定/评价日期】2019-03-29
【成果推广形式】
【成果内容简介】本项目提出了采用自平衡预应力技术施加短束预应力的方法，由中空管和穿过 中空管的反力杆形成自平衡预应力棒，通过对中空管内的反力杆施加压力从而使中 空管受拉，锁定预应力棒前端的螺母达到储存预应力的目的，当预应力管埋入混凝 土后，释放反力棒，从而实现对混凝土施加预应力。主要性能指标如下： 子课题一：自平衡中空管的力学性能及工艺特性 通过对三种型号中空管作用于混凝土前的力学性能进行试验研究，明确了三种 空管的张拉力范围，张拉过程的应力变化状态和应力分布情况，预应力存储的效果 和运输安装过程中振荡对存储效果的影响。结合中空管的结构特点，在实际工程中 进行了工艺特性试验，系统地梳理了操作流程并形成施工指南。 子课题二：自平衡中空管应用效果及设计参数 对比了中空管与工程中常用的精轧螺纹钢，总结了中空管的应用优势和可推广 的应用范围。通过对三种型号中空管作用于混凝土后进行构件试验，提出了中空管 传递特性、应力分布、锚下劈裂力等设计参数，并参考实桥构造设计了腹板试件， 模拟中空管作为腹板竖向预应力的应用场景，评价了中空管的应用效果。 子课题三：自平衡预应力中空管实际应用效果及时效性分析 对三种型号中空管张拉后存储期间的应力松弛进行了试验研究，明确了应力松 弛对预应力损失的影响。对实桥结构的预应力效果进行了长期跟踪，评价了中空管 施加预应力的时效性。 1）腹板试件的预应力传递特性和应力分布与总结的设计参数吻合。在试件端 部扰动区范围内（1.2 倍截面高度），存在预应力不足，在计算结构抗力时应予以考 虑。在进行腹板设计时，应尽量保证扰动区及锚下劈裂力的作用点位于上、下翼缘 中，减小不利影响。 2）腹板试件混凝土纵向应力与理论值有一定偏差，最大可达13.6%，但在100Mpa 超张拉值情况下，仍能满足设计要求。 3）25 及33 型号中空管松弛导致的应力损失约为0.06 con ？ ，38 型号中空管松弛 导致的预应力损失约为0.12 con ？ 。 4）放张时实桥混凝土腹板的应力能达到设计值要求，钢材应力松弛和混凝土 徐变会导致预应力损失，测点的预应力在半年内损失了8.8%。 子课题四：自平衡预应力中空管预应力损失分析 在理论分析和试验研究的基础上，总结了影响中空管预应力损失的影响因素和 参数取值，形成了完整的中空管预应力损失计算方法。
【成果前景介绍】
【成果登记日期】2019-03-29
【成果属性】
【推荐单位】浙江乐清湾大桥及接线工程建设指挥部
【成果体现形式】其它
【鉴定/评价单位】浙江省交通运输厅
【成果研究形式】与企业合作
【鉴定/评价日期】2019-03-29
【成果推广形式】
【成果内容简介】本项目提出了采用自平衡预应力技术施加短束预应力的方法，由中空管和穿过 中空管的反力杆形成自平衡预应力棒，通过对中空管内的反力杆施加压力从而使中 空管受拉，锁定预应力棒前端的螺母达到储存预应力的目的，当预应力管埋入混凝 土后，释放反力棒，从而实现对混凝土施加预应力。主要性能指标如下： 子课题一：自平衡中空管的力学性能及工艺特性 通过对三种型号中空管作用于混凝土前的力学性能进行试验研究，明确了三种 空管的张拉力范围，张拉过程的应力变化状态和应力分布情况，预应力存储的效果 和运输安装过程中振荡对存储效果的影响。结合中空管的结构特点，在实际工程中 进行了工艺特性试验，系统地梳理了操作流程并形成施工指南。 子课题二：自平衡中空管应用效果及设计参数 对比了中空管与工程中常用的精轧螺纹钢，总结了中空管的应用优势和可推广 的应用范围。通过对三种型号中空管作用于混凝土后进行构件试验，提出了中空管 传递特性、应力分布、锚下劈裂力等设计参数，并参考实桥构造设计了腹板试件， 模拟中空管作为腹板竖向预应力的应用场景，评价了中空管的应用效果。 子课题三：自平衡预应力中空管实际应用效果及时效性分析 对三种型号中空管张拉后存储期间的应力松弛进行了试验研究，明确了应力松 弛对预应力损失的影响。对实桥结构的预应力效果进行了长期跟踪，评价了中空管 施加预应力的时效性。 1）腹板试件的预应力传递特性和应力分布与总结的设计参数吻合。在试件端 部扰动区范围内（1.2 倍截面高度），存在预应力不足，在计算结构抗力时应予以考 虑。在进行腹板设计时，应尽量保证扰动区及锚下劈裂力的作用点位于上、下翼缘 中，减小不利影响。 2）腹板试件混凝土纵向应力与理论值有一定偏差，最大可达13.6%，但在100Mpa 超张拉值情况下，仍能满足设计要求。 3）25 及33 型号中空管松弛导致的应力损失约为0.06 con ？ ，38 型号中空管松弛 导致的预应力损失约为0.12 con ？ 。 4）放张时实桥混凝土腹板的应力能达到设计值要求，钢材应力松弛和混凝土 徐变会导致预应力损失，测点的预应力在半年内损失了8.8%。 子课题四：自平衡预应力中空管预应力损失分析 在理论分析和试验研究的基础上，总结了影响中空管预应力损失的影响因素和 参数取值，形成了完整的中空管预应力损失计算方法。
【成果前景介绍】
【成果登记日期】2019-03-29