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水力发电学报 2013年第1期32卷 237-241,247页

作者：亢景付崔诗慧天津大学建筑工程学院/滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

结合黄河小浪底排沙洞工程,对锚索张拉阶段的预应力效果和混凝土的徐变进行了探讨。通过建立合理的锚索张拉程序和数据采集制度,将混凝土的弹性应变、混凝土的徐变、预应力损失造成的应变从实测总应变中分离出来。分析结果显示:在预应... 详细信息

结合黄河小浪底排沙洞工程,对锚索张拉阶段的预应力效果和混凝土的徐变进行了探讨。通过建立合理的锚索张拉程序和数据采集制度,将混凝土的弹性应变、混凝土的徐变、预应力损失造成的应变从实测总应变中分离出来。分析结果显示:在预应力的张拉阶段,混凝土的徐变占总应变的24%。混凝土的徐变近似地与应力和持荷时间成线性关系,即ε=ασt,其中系数α与约束条件有关,不是一个常数。数据表明,通过实测数据得到混凝土衬砌中的应力与应力分布与有限元分析结果相一致。

关键词：水工结构预应力效果实验研究预应力混凝土衬砌观测仪器混凝土的徐变

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设计及施工误差对桥梁预应力效果的影响研究

设计及施工误差对桥梁预应力效果的影响研究

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作者：于丛丛重庆交通大学

学位级别：硕士

预应力是预应力结构的生命线，预应力钢材的松弛对结构长期使用性能影响甚巨。目前国内外对单根预应力筋的松弛研究已经比较成熟。然而在实际结构中预应力筋往往成束使用，由于施工误差等因素造成预应力筋束内各根预应力筋锚固初应力并... 详细信息

预应力是预应力结构的生命线，预应力钢材的松弛对结构长期使用性能影响甚巨。目前国内外对单根预应力筋的松弛研究已经比较成熟。然而在实际结构中预应力筋往往成束使用，由于施工误差等因素造成预应力筋束内各根预应力筋锚固初应力并不均匀。预应力筋的松弛率对初应力水平非常敏感，整束预应力筋初应力非均匀分布特性对筋束松弛损失的影响尚不明确，在现有预应力结构设计规范和设计实践中也未予重视和考虑。本文针对上述问题，基于施工现场实测数据展开数值模拟和参数分析，完成的主要工作如下：①介绍了目前预应力张拉施工技术规范和现状，剖析了传统张拉施工技术存在的问题和预应力筋张拉质量存在的隐患（同束预应力不均匀和同断面预应力不均匀），并指出预应力筋同束不均匀对预应力松弛损失计算的影响。②基于施工现场预应力筋束张拉锚固时锚下有效预应力实测数据，采用随机数生成方法模拟预应力筋束锚固初应力的非均匀分布特性，利用单根预应力筋松弛损失规律对非均匀预应力筋束的松弛损失进行了研究，得出由预应力筋束内各单根力筋非均匀初应力计算的总松弛损失与由平均初应力计算的总松弛损失的比值和离散系数之间的非线性关系，并用多项式进行拟合。③将非均匀预应力筋束非线性松弛损失的拟合结果应用到实际的预应力混凝土连续刚构桥施工及成桥使用阶段结构仿真中，用桥梁博士进行建模计算。将表征预应力筋束不均匀度的离散系数转换为预应力筋的松弛率分别对模型进行计算和参数分析，考查不同的松弛率下各施工阶段在各控制截面的上、下边缘应力、截面开裂弯矩、以及收缩徐变下的成桥阶段主梁挠度的变化情况。④介绍了有效预应力检测系统以及预应力施工质量验收评估体系和检测的频率统计标准，以及针对不合格的预应力筋提出了相应的补救措施。另外，针对同束预应力筋及同断面预应力筋的不均匀度建议使用新的系统的梳编穿束的方法，并在实际的桥梁中对该措施进行了验证。

关键词：预应力筋束施工误差非均匀初应力非线性松弛损失预应力效果

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基于观测数据的环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

基于观测数据的环锚预应力混凝土衬砌应力状态分析

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作者：崔诗慧天津大学

学位级别：硕士

黄河小浪底排沙洞是我国首条采用无粘结双圈环绕预应力混凝土衬砌这种结构形式的水工隧洞,这种新型结构比传统有粘结预应力混凝土衬砌具有施工简单,且同样抗渗防裂效果好的特点。在施工阶段,小浪底排沙洞埋设了混凝土应变计、钢筋计、... 详细信息

黄河小浪底排沙洞是我国首条采用无粘结双圈环绕预应力混凝土衬砌这种结构形式的水工隧洞,这种新型结构比传统有粘结预应力混凝土衬砌具有施工简单,且同样抗渗防裂效果好的特点。在施工阶段,小浪底排沙洞埋设了混凝土应变计、钢筋计、无应力计、锚索测力计、测缝计、多点位移计、渗压计等160只观测仪器。小浪底排沙洞从1998年3月施工,1999年6月达到全部运行条件,使用至今已十余年。在这期间,埋设的观测仪器采集了大量的观测数据。本文结合小浪底排沙洞工程,对锚索张拉阶段的预应力效果和混凝土的徐变以及运行阶段的温度和内水压力变化对混凝土衬砌的影响进行了研究。锚索张拉阶段通过合理的建立锚索张拉程序和数据采集制度,将混凝土的弹性应变、混凝土的徐变、预应力损失造成的应变从实测总应变分离出来,从而分析混凝土中建立的预压应力。运行阶段通过对观测数据进行数理统计得到温度和内水压变化对混凝土衬砌的影响。研究结果表明: （1）锚索张拉阶段,混凝土应变计测得的总应变中,混凝土的徐变占弹性应变的20%~30%,所以在分析预应力效果时,不能直接使用混凝土应变计的测量数据。（2）混凝土的徐变变化近似的与应力和持荷时间成正比,即ε=ασt。但分析结果显示其中系数α不是一个常数,而是与应力状态和约束条件有关的一个变量。（3）锚索张拉完毕后,除锚具槽处以外,混凝土衬砌中建立了较为均匀的预压应力。浇筑块端部的预应力平均值为-8MPa,中部的平均值为-6.7MPa。相比较而言,浇筑块中部建立的预压应力比浇筑块端部建立的预压应力更为均匀。（4）在排沙洞运行期间,混凝土中的压应变和温度压应力随着温度的升高而增加,随着温度的降低而减小。此规律在浇筑块的端部和衬砌的内侧更为明显。在分析时间段内,混凝土衬砌产生了最大-2.57MPa的温度应力,所以应对温度变化对结构的影响有足够的重视。（5）在排沙洞运行期间,混凝土中的压应变随着水头的增高而减小,随着水头的减小而增高。水头变化对混凝土衬砌不同部位的影响程度也不同,对浇筑块端部的影响大于浇筑块中部,平均水头每升高1m,混凝土衬砌减少0.38×10-6的压应变。

关键词：水工结构预应力效果实验研究预应力混凝土衬砌观测仪器

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