[發明專利]一種預應力管道摩阻損失試驗及計算方法

在審

• 申請號: 202010930217.8
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112014310A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 謝開仲;梁亦登
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司 45104
• 代理人: 藍文苑;楊立華

本發明提供的預應力管道摩阻損失計算方法，該試驗及計算方法包含：(1)對預應力鋼束進行多次不對稱張拉和對稱張拉操作并記錄相關數據；(2)基于赫茲接觸理論中的應力均勻分布原理，推導出預應力管道摩阻影響系數的計算公式；(3)根據推導的計算公式，利用兩次張拉的預應力鋼束伸長量差值計算預應力管道摩阻影響系數，評估預應力摩阻損失。本發明的方法基于赫茲接觸理論的應力均分布原理以及巧妙運用了胡克定律，試驗方法便捷經濟，能夠有效合理地計算出預應力管道摩阻影響系數和預應力摩阻損失值，適用于預應力鋼束對稱布置的預應力混凝土橋梁，本發明的預應力管道摩阻損失試驗方法測試方便快捷、效率高、成本低廉、經濟性好、準確率高。

技術領域

本發明屬于橋梁工程中的預應力混凝土橋梁預應力管道摩阻損失測試領域，涉及一種預應力管道摩阻損失試驗及計算方法。

背景技術

目前測試預應力管道摩阻損失的方法主要有應變分布法和拉力比法。

1)應變分布法。應變分布法即沿預應力筋長度方向不同位置粘貼應變片，并通過錨具預留出的孔眼將測試導線引出。通過測試預應力筋沿長度方向應變的變化情況，求得各階段預應力管道摩阻損失，進而求得相關管道摩阻影響系數。采用應變分布法測試預應力孔道摩阻損失參數時，計算精度受測試誤差的影響相對較小，只要合理布置測試點即可有效控制測試誤差在求解過程中的放大現象。但該測試方法需要大量應變片，布置繁瑣復雜，只適合在理論研究中采用，不適合在實際工程測試工作中推廣。

2)拉力比法。被測試預應力鋼束在安裝時，直接在錨墊板前安裝壓力傳感器，然后安裝工作錨、夾片和限位板，鋼束一端作為主動端進行張拉，另一端固定作為被動端不張拉，通過壓力傳感器測試兩端拉力差值，可知預應力摩阻損失量，從而求得管道摩阻影響系數。拉力比法雖然測試過程相對方便，但測試誤差在求解過程中會被明顯放大，特別是當測試預應力鋼束角度差較小、測試鋼束長較短的情況下，測試誤差放大現象更為明顯，致使測試結果的離散性較大。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供測試方便快捷、效率高、成本低廉、準確率高的一種預應力管道摩阻損失試驗及計算方法，具體方案如下：

一種預應力管道摩阻損失試驗方法，對兩端錨固定的主橋梁內預應力管道兩側的預應力鋼束分別進行多次不對稱張拉和對稱張拉，不對稱張拉是張拉預應力鋼束一端，對稱張拉是同時張拉預應力鋼束兩端。

進一步地，試驗方法包括如下步驟：

①分別設定主橋梁內預應力管道兩側的預應力鋼束一端為A端，中點為B端，另一端為C端，在預應力鋼束的A端和C端分別安裝千斤頂，并分別通過工具錨固定；

②所述不對稱張拉為張拉A端至設計控制張拉力，C端固定不張拉，通過壓力表讀取并記錄AC段預應力鋼束各工況下的張拉力，通過鋼板尺測量并記錄相應各工況下的預應力鋼束伸長量；

③所述對稱張拉為松開A端工具錨讓預應力鋼束回到無張拉狀態，同時張拉預應力鋼束兩端至設計張拉控制力值，則N_A＝N_C＝N_con，此時AB段和BC段預應力鋼束平均張拉力相等，通過壓力表讀取并記錄AB段和BC段預應力鋼束各工況下的張拉力，通過鋼板尺測量并記錄相應各工況下的預應力鋼束伸長量；

④對調預應力鋼束的A端和C端，重復三次步驟②和③的操作。

進一步地，所述不對稱張拉和對稱張拉均采用分級加載，分別以張拉力的10％、50％、100％張拉。

進一步地，所述AC段預應力鋼束平均張拉力的計算公式為：