后张法预应力梁瞬时损失设计与试验研究(精)
混凝土梁的预应力损失分析方法
混凝土梁的预应力损失分析方法一、前言混凝土梁的预应力损失是指在梁的使用过程中，由于各种因素的影响，预先施加的预应力逐渐减小，最终失去预应力作用的过程。
预应力损失对于混凝土梁的使用寿命和安全性有着重要的影响。
因此，深入研究混凝土梁的预应力损失分析方法，对于提高混凝土梁的使用寿命和安全性具有重要的意义。
二、预应力损失的分类预应力损失可以分为瞬时损失、短期损失和长期损失三种类型。
1. 瞬时损失瞬时损失是指在预应力钢束施力后，由于混凝土的弹性变形和钢筋的初始变形等因素引起的预应力损失。
瞬时损失通常在预应力施加后的前几小时内发生。
2. 短期损失短期损失是指在预应力施加后的数天内，由于混凝土的收缩变形、钢筋的初始变形和混凝土强度的增长等因素引起的预应力损失。
短期损失通常在预应力施加后的几天内发生。
3. 长期损失长期损失是指在预应力施加后的数周或数月内，由于混凝土的蠕变变形和钢筋的松弛等因素引起的预应力损失。
长期损失是预应力损失中最主要的一种类型。
三、预应力损失的影响因素混凝土梁的预应力损失受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1. 混凝土材料的影响混凝土强度、收缩变形和蠕变变形等因素都会对预应力损失产生影响。
2. 预应力钢筋的影响预应力钢筋的强度、氧化层的厚度和表面质量等因素都会影响预应力损失。
3. 预应力钢束的影响预应力钢束的强度、初始张力和锚固长度等因素都会对预应力损失产生影响。
4. 结构几何形状的影响结构几何形状对预应力损失也有着重要的影响。
例如，梁的跨度、高度、截面形状等因素都会影响预应力损失。
5. 外部环境的影响外部环境的温度、湿度、风速等因素也会对预应力损失产生影响。
四、预应力损失的分析方法预应力损失的分析方法主要包括理论计算方法、实验测试方法和数值模拟方法三种。
1. 理论计算方法理论计算方法是利用混凝土梁材料力学、结构力学和数学等知识，通过建立预应力损失的数学模型，计算预应力损失的大小和变化规律。
后张法预制箱梁预应力损失的计算和控制探析
预应力 筋 回缩 自锚时也 将发 生一 部分应 力损 失 。其
损 失值 可按 下式计 算 ：
Ｏｌ ａ ｚ Ｅｓ ＂— ／ × ． １
由于 受多 种 因素 的影 响 ， 预应 力 筋 的预 加应 力
并 不是 常量 ， 而是 瞬 时 或 随着 时 间 的增 长 而 逐 渐减
式 中： ａ为张 拉 端 锚 具 变 形 和 预 应 力 筋 回缩 值 （ ｍ） ｚ为张 拉 端 至 锚 固端 之 间 的距 离 （ ａ ｒ ； ｍｍ） 表 （
摘 要 ： 出 了预 应 力 筋 的预 加 应 力并 不是 常量 ， 指 而是 瞬 时 或 随 着 时 间 的 增 加 而逐 渐 减 少 ， 应 力 筋 这 种 预
预 加 应 力逐 渐 减 少的 现 象称 为 预 应 力 损 失 。结 合 石 武客 运 专 线 驿城 制 梁场 在 箱 梁预 应 力施 工 过 程 中 总
Ｊｕ ａｏ Ｇｅ ｉｃ ａｄ ｅ ｎｌ ｙ ｏｒ ｌｆ ｒ ｎ ｃｎｅ ｎ ｃ ｏ ｇ ｎ ｅ Ｓｅ Ｔ ｈ ｏ
绦 色科 技
第 １ 期 ２
后 张法预制箱梁 预应力损失 的计算 和控制探 析
曷 』 大
（ 中铁 十八局 第一工程 有 限公 司 ， 河北 涿 州 ０ ２ ５ ） ７ ７ ０
１）
小， 预应 力筋 这种 预 加应 力 减 少 的 现象 称 为 预应 力 损失 。根据 构件受 力需 要而 确定 的预应 力筋 的预加
应力 ， 为扣 除损 失后 的预加 应力 ， 为有效 预加应 应 称
表 １ 锚 具 变 形 和 预 应 力 筋 回 缩 值
力或有 效 预应力 。因此 ， 为保 证 预 应力 构 件 的抗 拉 强度 ， 对于 预应力 损 失 的控 制 是 预 应力 施 工 中的关
探析后张法预制箱梁预应力损失的计算和控制
探析后张法预制箱梁预应力损失的计算和控制刘浩【摘要】结合石武客运专线驿城制梁场在箱梁预应力施工过程中总结出的经验,比较全面地分析了后张法预应力混凝土铁路桥简支箱梁在施工中预加应力损失的因素,并根据预应力损失的原理提出减少损失应采取的措施,从而保证预应力构件的抗拉强度.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)014【总页数】2页(P40-41)【关键词】后张法;预应力损失;计算;控制【作者】刘浩【作者单位】中铁十八局第一工程有限公司,河北涿州,072750【正文语种】中文【中图分类】TU378.2由于受多种因素的影响,预应力筋的预加应力并不是常量,而是瞬时或随着时间的增长而逐渐减小,预应力筋这种预加应力减少的现象称为预应力损失。
根据构件受力需要而确定的预应力筋的预加应力,应为扣除损失后的预加应力,称为有效预加应力或有效预应力。
因此,为保证预应力构件的抗拉强度,对于预应力损失的控制是预应力施工中的关键。
1 预应力损失的原因预应力损失值的计算均采用分项计算然后叠加以求总的损失。
全部损失由两部分组成,即瞬时损失和长期损失。
其中瞬时损失包括锚具变形、预应力筋回缩和接缝压密,混凝土的弹性压缩以及与孔道壁之间摩擦引起的应力损失。
长期损失包括混凝土的收缩,徐变和预应力钢绞线的松弛,它们需要较长时间才能完成。
我国新规范采用分项计算然后按时序逐项叠加的方法。
表1 锚具变形和预应力筋回缩值a mm锚具类别 a支承式锚具螺帽缝隙 1每块后加垫板的缝隙 1锥塞式锚具 5夹片式锚具有顶压时 5无顶压时 6～8注：1)锚具变形和预应力筋回缩值也可以根据施工现场实测确定;2)其他类型锚具变形和预应力筋回缩值应根据实测数据确定2 预应力损失的原因的分析和计算2.1 预应力筋由于锚具变形、预应力筋回缩和接缝压密引起的应力损失σn在后张法箱梁预应力结构中,当预应力筋施加应力结束开始锚固时由于受到集中压力的作用,工作锚与锚垫板之间的空隙将被压密,工作锚也将发生一定的变形,引起一部分应力损失。
浅谈后张法T梁预应力损失
浅谈后张法T梁预应力损失摘要:本文介绍了后张法后张预应力T梁施工中所遇到的预应力损失,阐述产生了的原因和现场的施工对策,这些方法对减小后张法施工中预应力的损失有一定作用。
关键词:预应力损失T梁混凝土预应力钢束近年来,在高速公路的桥梁施工中,后张法后张预应力T梁得到了广泛的应用,预应力在张拉过程中所施加的有效预应力,对T梁抗裂度、裂缝宽度,以及T梁正截面的强度都有非常重要的影响,在施工中,如何有效降低或避免预应力损失,本文结合工程实践,进行一定的探讨。
1 T梁混凝土弹性压缩所引起的预应力损失T梁混凝土的弹性缩短包括直接轴向缩短和弹性弯曲引起的弹性缩短,在后张法T梁施工中,由于各束钢束不能同时张拉,弹性压缩引起的损失逐渐发生,引起每束钢束预应力损失也不同,因此张拉顺序很重要。
为使后张钢束的合力作用线在构件的截面核心内,以防T梁截面产生过大的偏心受压和边缘拉力,减少先期张拉的钢束会因后期张拉的钢束对混凝弹性压缩而引起预应力损失,在现场施工中,采用分批、分阶段、对称的方法进行张拉。
在控制锚下应力时,一种方法是全部力筋张拉至设计规定的初始预应力,另一方法是全部力筋张拉至初始预应力加平均弹性压缩而引起预应力损失量。
为避免弹性压缩损失,T梁施工采取措施有:(1)选用强度高的混凝土,因为强度高的混凝土对采用后张法的T梁可提高锚固端的局部承压承载力和弹性模量,减少压缩变形。
(2)采用高标号水泥,减少水泥用量,降低水灰比;采用级配较好的骨料,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实性,从而减少混凝土的压缩变形。
(3)在允许范围内,尽可能采用粒径较大,表面粗糙的粗骨料,从而增强混凝土与钢筋之间的粘结力,减少弹性压缩变形。
(4)增加台座的坚固性,使其受力后变形小,对减小此类损失有利。
虽然T梁弹性损失可在后张中算出并加以补偿,但是与时间相关的效应并不能被抵消,不可能用过分的超张拉钢束来考虑这类损失,因为这会使在钢筋内将有很高的初始应力,会增加钢筋的松弛损失或趋近其屈服点,混凝土初始应力较高也会增加混凝土的徐变损失,使总损失过大。
后张法预应力梁孔道摩阻损失系数测试研究
两边取对数 可得 ：
＋ ｋ ｌ ＝一 ｌ ｎ （ Ｐ ２ ／ Ｐ １ ） （ ３ ）
令 Ｙ＝一ｌ ｎ （ Ｐ ２ ／ Ｐ １ ） ， 则： ＋ ｋ ｌ ＝Ｙ 。 由此 ， 对不 同管道 的测量可得一 系列方程式 ： ｏ。 ｇ ＋ ｋ ｌ ＝Ｙ ， 即
工程 实例 ， 具体分析 了整个系数测试步骤和需要注意 的事 项 ， 得 出了合理 的数据 ， 从而为设计及施 工提供理论 支持。
关键词 ： 摩阻系数 ， 偏 差系数 ， 后张法预应 力
中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． ３ ５
文献 标 识 码 ： Ａ
可按式 （ １ ） 计 算 Ｊ ： 目前 ， 大跨径节段混凝土施工在 桥梁工程 上已经运 用得越 来 之 间摩擦 引起 的预应 力损失 ， 越 广泛 ， 后张法预应力混凝土梁 又是大跨径桥 梁施工 中关键 的技 术 。后张法 预应力损失 是预 应力 施工技 术 中较难控 制 的一个 方 应力梁孔道摩阻损失系数 的测试 日益得到桥梁工程 界的重视 … 。 ｎ＝ ［ １一 ｅ ］ （ １ ）
Ｚ ＨＡＮＧ Ｈａ ｉ ・ ｂ ｉ ｎ ｇ
（ Ｔ ｈ ｅ ３ ｒ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｒ ａ ｉ ｌ ｗ ａ ｙ １ ６ ｔ ｈ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ， Ｈｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ３ ０ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ￣ ｎ ｅ ｅ ｉ ｆ ｎ ｇ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｐ ｕ ｗ ｅ ｎ ｇ ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ — ｌ ｒｇ ａ ｅ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｑ ｉ ｎ ｇ ｚ ｈ ｅ ｎ — Ｚ ｈ ｉ ｊ ｉ ｎ ｓ ｅ ｃ —
后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失研究
后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失研究哎呀，说起后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失这事儿，那可真是个让工程师们又爱又恨的“家伙”。
我还记得有一次去参观一个大型桥梁的施工现场，那场面真是壮观。
巨大的混凝土梁横卧在那里，工人们忙忙碌碌。
我就站在旁边，看着那些技术人员专注地研究着后张法预应力混凝土梁钢束的布置。
咱们先来说说啥是后张法预应力混凝土梁。
简单来讲，就是先把混凝土梁浇筑好，留个孔道，然后再把钢束穿进去，施加预应力。
这就好比给梁提前打了一针“强心剂”，让它在使用的时候更有劲儿，能承受更大的荷载。
可这钢束的预应力不是一成不变的，它会有损失。
就像我们口袋里的钱，不知不觉就花掉了一些。
那这损失到底咋来的呢？首先，摩擦损失就得算一个。
想象一下，钢束在孔道里穿来穿去，就像我们在狭窄的胡同里走路，难免会碰到墙壁，产生摩擦。
这一摩擦，预应力就被“蹭掉”了一点儿。
而且孔道越长、弯曲越多，这摩擦损失就越大。
还有锚具变形和钢筋回缩引起的损失。
锚具就像是把钢束拉住的“大手”，可这“大手”有时候也会松一松，钢束就往回缩了一点儿，预应力也就跟着减少了。
混凝土的收缩和徐变也会导致预应力损失。
混凝土这玩意儿，它会慢慢变小、变松，就像我们的衣服穿久了会缩水一样。
这一缩一变，原本紧紧拉着的钢束就没那么紧了，预应力也就损失了。
温度变化也来捣乱。
热胀冷缩大家都知道，钢束和混凝土的热胀冷缩程度不一样，这一折腾，预应力又少了一些。
要减少这些预应力损失，工程师们可是绞尽了脑汁。
从优化孔道的设计，让钢束走得更顺畅，减少摩擦；到精心挑选锚具，保证它能紧紧拉住钢束；再到控制混凝土的配合比和养护条件，减少收缩和徐变。
每一个环节都得小心翼翼，就像走钢丝一样。
回到一开始参观的那个施工现场，我看到技术人员们拿着各种仪器，仔细测量、计算，他们的眼神里透着专注和严谨。
我知道，他们正在和这些预应力损失作斗争，为的就是让这座桥梁更加坚固、安全。
总之，后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失虽然是个让人头疼的问题，但只要我们深入研究，采取有效的措施，就能把损失降到最低，让这些混凝土梁更好地为我们服务。
后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失研究
采 用 一 端 张拉 比通 常 采 用 的 两 端 同 时 张社 能 减 小 预 应 力 损 失 的 结 论
关键 词 ： 应 力损 失 ｛ 张梁 ； 摩 阻效 应 预 后 反
中 图 分 类 号 ： ４ ． Ｕ４ １ ５ 文献 标识 码 ： Ａ
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｏ ｓ ｏ ｒ — ｔ ｅ ｓ ｏ ｅ ｄ ｎ ｉ ｏ ｔ ｔ ｎｓ ０ ｄ ｔ ｄ ｆ ｔ ｅ ｌ ｓ ｆ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ｆ ｔ ｎ ｏ ｎ ｐ ｓ — ｅ ｉ ｎｅ
且 降 低 延 性 。 预 应 力 损 失 估 计 不 足 ， 不 能 有 效 地 对 则
主 要 集 中 在 锚 固 端 附 近 ， 钢 柬 沿 长 度 方 向 的 损 即 失 并 不 相 同 ， 不 能 用 上 述 公 式 计 算 故 为 ｒ反 映
ｄ 梁长 的变 化 ， 须考虑这 种反 摩阻 敢应的影 响 。 沿 必
应 力 损 失 受 材 料 性 能 、 工 工 艺 、 境 条 件 等 多 方 面 施 环
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ Ｏ ａ ｍｏ ｉ ｕ ｏ ｄ ｔ ｎ Ｏ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ， ｈ ｏ ｍｕ ａ ａ ｉ ｇ ｉ ｔ ｃ ０ ｎ ｈ ａ ｅ ｎ ｈ ｒ ｎｏ ｓ ｃ ｎ ｉ ｏ ｆｄ ｆ ｒ ｔ ｉ ｏ ｔ ｅ ｆ ｒ ｌ ｓ ｔ ｋ ｎ ｎ ｏ ａ ｃ Ｕ 【ｔ ｅ ａ ｔ ｆ ［ｌ ｎ ｅ ｆｃ ｓ ｆ ｒｃ ｌ ｕａ ｎ 。 ｒ ｅ ｉ ｅ ｎ ［ ｒ ［ ｆ ｔ ｏ ａ ｃ ｌｔ ｇ ｃ ｏ ｅ ｉ ａ ｅ ｄ ｒｖ ｄ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ａ ｐ ｉａ ｌ ｏ ｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｌｃ ｓ ｆ ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｐ ｌ ｂ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ａ ｅ ｏ ｃ ｔ ｎ ｏ ｓ ｕ ｅ ｎ ｐ ａ ｔ ｅ Ｔｈ ｙ ｔ ｅ ｒ ａ ｅ ｔ ｅ ｌ ｓ ｆ ｒ ｔ ｅ ｓ ｉ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｔｈ ｏ ｃｕ ｉ ｎ ｉ ｅ ｄ ｎ ｓ ｄ ｉ ｒ ｃ ｉ ． ｅ ｗａ ｏ ｄ ｃ ｅ ｓ ｈ ｏ ｓ ｏ ｅ ｓ ｒ ｓ ｓ ｉｃ ｓ ｅ ． ｅｃ ｎ ｌ ｓ ｏ ｃ ｐ ｓ ｏ ｔ ｉ ｅ ｓ ｆ ｌ ｗｉ ｇ， ｆ ＞ ５ ｓ ｔ ｕ ， ｈ ｏ ｓ ｏ ｒ ｔ ｅ ｓ ｃ ｎ ｂ ｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｐ ｒ ｎ ｌ ｂ ａｎ ｄ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｉ ＾ｉ ｒ ｅ ｔ ｅ ｌ ｓ ｆ ｐ ｅ ｓ ｒ ｓ ａ ｅ ｅ ｕ ｅ ｐ ａ ｅ ｔｙ ｗｈ ｎ ｅ
后张法预应力连续梁施工中应力损失的控制
（） ２对锚具夹片的（ 锚固效率系数 ａ 和极限总应变 ８ ｐ ） ｕ ａ 做检测 ， 要求 ｉ ． ， ≥２ ％； ＞ ９ ８ ０５ ． ０
（） ３ 清理锚固锥孔 与夹 片间的杂物 、 钢绞线 上的油污 ， 确保
ｐ
性模量 。施工 中如无实测数据 ， 头变形及 接缝 压缩的 取值 锚 ， 可参见表 １ 。 施工 中对锚具受压变形 、 接缝压缩 、 片回缩 、 夹 滑丝 等的控
制措施 ：
伸长量作为校核。 伸长量的 计算为 △＿ ｆ÷譬 其中， Ａ Ｌ 为预应力
ｐ
筋 的长度 ：
二 兰
（） ４张拉时 ， 必须保 证两端对称 同步张拉 ， 以免造成钢柬对 称点应力不对称 ， 约束梁体的左右应力不一 ， 形成质量隐患 ；
（） ５ 油压表 、 千斤顶必须进行标定 ； 千斤 顶尽量选择一次行
下控制应力 ）弯曲弧度和管道摩擦 ， 了预加力的损失 。其 、 造成 张拉力与管道摩阻的关系如图ｌ 所示 。
保证坐标准确 ， 并须特别注意控制孔道坐标和孔道线形 圆顺 ； （ ） 用人工配合 机械穿束 （ ２采 将钢绞线束 固定在一个锥形
的牵引导 向装置上 ， 用卷扬机牵 引 ）单束钢绞线 每隔 １ 左右 ， ｍ 捆扎一道镀锌铁丝避免钢绞线间的互相缠 绞 ， 以免造成张拉时
中预应力筋 应力 损失的控制直接关系到成 桥后高速铁路Ｐ 连 ｃ 续梁 的运行安全和其使用寿命 。
技术与市场
第 １卷第７ ０ １ ８ 期２１年
Байду номын сангаас
技 术 研 发
后 张法预应 力连续梁 施工 中应 力损失 的控制
张建锋， 陈燕霞， 赵雅雷
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符 号 含 义 与 GB 5001 —2002 《混 凝 土 结 构 设 计 规 范》 相同 。 方案设计阶段， 拟对预埋金属波纹管和预埋塑 料波纹管产生的第一批预应力损失进行对比 。 根据
图1 Fig. 1 预应力梁布置示意
4］ ， 采 用 金 属 波 纹 管 时， 取 κ = 0. 001 5 ， μ = 文献［ 0. 25 。 塑料波纹 管 的 κ 和 μ 值， 8］ 参 考 文 献［ 并根 据相关试验研究 以 及 工 程 实 践 经 验， 设计时取 κ =
对于 YKL － 1 ， 若采 用 金 属 波 纹 管， 梁跨中的摩 擦损失达 到 38. 89% ， 无 法 满 足 设 计 要 求。 可 采 用 分段张拉来降低摩 擦 损 失， 这样将增加施工难度和 工程造价 。 因此综合考虑后本工程采用塑料波纹管 孔道成型工艺 。 2. 2 锚固损失 σ l1 3］ ： 根据文献［ lf = aE s i 1 （ l － l ） － + l2 1 i2 i2
金属波纹管 塑料波纹管 摩擦损失 / （ N·mm
－2
N / mm 2
预应力梁
摩擦损失 / （ N·mm
－2
损失率 / % 38. 89 27. 67
损失率 / % 27. 57 19. 43
）
）
YKL － 1 YKL － 2
542. 52 386. 07
384. 55 271
a — YKL － 1 ； b — YKL － 2 1 — 塑料波纹管；2 — 金属波纹管 图3 Fig. 3 摩擦损失 Friction loss a — YKL － 1 ； b — YKL － 2 — ◆ — 扣除摩擦损失（ 金属波纹管） ； — ■ — 扣除摩擦损失和锚固损失（ 金属波纹管） ； — ▲ — 扣除摩擦损失（ 塑料波纹管） ；
a — YKL － 1 （ 5 ） ； b — YKL － 2 （ 5 ） 1 — 张拉端；2 — 反弯点；3 — 后浇带 图2 Fig. 2 预应力筋线型
Prestressed tendon profile
2 2. 1
瞬时损失计算
［ 4 － 6］
摩擦损失 σ l2
－ （ kx + μθ ） 4］ ， ）。式中各 根据文献［ σ l2 = σ l2 （ 1 － e
［ 5 － 6］ 0. 001 5 ， 。 μ = 0. 15
Layout of prestressed beams
1. 2
方案设计 采用 有 粘 结 预 应 力 技 术 和 OVM 锚 固 体 系， 预
强度标准值为 1 860 MPa 应力筋采用直径 15. 2 mm 、 的高强 低 松 弛 预 应 力 钢 绞 线， 预应力张拉控制力
Industrial Construction Vol. 40 ， No. 10 ， 2010
1984 年出生， 第一作者：张海义， 男， 硕士研究生 。
E － mail： zhanghy84@ 163. com
收稿日期：2009 － 11 － 24
工业建筑
2010 年第 40 卷第 10 期
71
设计提供参考 。 1 1. 1 工程概述 概况 试验 对 象 为 宁 波 市 某 会 展 中 心， 建筑面积 49 486m ， 展 馆 地 上 二 层， 无 地 下 室， 建筑总高度 23. 850 m ， 基 本 柱 网 尺 寸 为 18 m ˑ 24 m ， 为现浇钢 筋混凝土结 构 。 二 层 展 厅 活 荷 载 标 准 值 为 6. 0kN / m 2 。 为满足配筋率 、 挠度和裂缝等要求， 对 18 m 跨 度和 24 m 跨 度 的 框 架 主 梁 YKL － 1 和 YKL － 2 施 加后张有粘结预应力 。 图 1 为布置图 。
［ 1 － 2］
1 ） 不利 于 先 进 材 料 和 先 进 技 术 在 工 程 中 的 使 用； 2 ） 偏保守地采用 较 大 的 估 计 值， 造成预应力钢 筋的浪费； 3 ） 施工时钢束伸长量难以控制 。 本文先从设计的角度将应用塑料波纹管和金属 波纹管的后张法预应力框架梁瞬时预应力损失进行 分析比较 。 再根据 对 比 分 析 结 果， 对选用的塑料波 纹管孔道成型方案进行施工深化设计 。 然后通过对 应用塑料波纹管的后张法预应力框架梁进行现场试 验研究， 监测框架梁张拉过程产生的摩擦损失 、 锚固 损失 、 反 拱 和 应 变， 回归出孔道偏差系数 κ 和孔道 并将摩擦损失和锚固损失的计算值与 摩阻系数 μ ， 实测值进行对比， 确保有效预应力达到设计水平， 为
后张法预应力梁瞬时损失设计与试验研究
张海义
1
张
杰
2
邹道勤
1
毛土明
1
（ 1. 浙江大学结构工程研究所， 杭州 摘
310058 ；2. 浙江大学建筑设计研究院， 杭州
310027 ）
要 ： 从设计的角度将应用塑料波纹管和金属波 纹 管 的 后 张 法 预 应 力 框 架 梁 瞬 时 预 应 力 损 失 进 行 分
DESIGN AND EXPERIMENTAL STUDY ON INSTANT LOSS OF POSTTENSIONED PRESTRESSED BEAMS
Zhang Haiyi1 Zhang Jie 2 Zou Daoqin 1 Mao Tuming 1
（ 1. Institute of Structural Engineering ，Zhejiang University ，Hangzhou 310058 ， China ； 2. Architectural Design Institute of Zhejiang University ，Hangzhou 310027 ， China ） Abstract ： This paper comparatively analyzed the instant loss of post-tensioned prestressed frame beams by using embedded metal corrugated pipe and corrugated plastic pipe from the view of design. Then a site experimental study of post-tensioned prestressed frame beams by using corrugated plastic pipe was carried out to monitor the friction loss ， anchorage loss ，inverted arch and strain during tensioning process. The coefficient of deviation k and the coefficient of conduit friction μ were regressed. The theoretical and experimental values of friction loss and anchorage loss were compared. The research result shows parameters κ = 0. 001 5 and μ = 0. 15 adopted in the design are close to experimental value. Keywords ： corrugated plastic pipe ； instant loss ； friction loss ； anchorage loss
位
置
终点应力 / ） （ N·mm － 2 ） 1 298. 09 1 207. 91 1 124. 00 1 045. 92 973. 26 905. 65
x /m 12 24 36 48 60 72
θ / rad 0. 36 0. 72 1. 08 1. 44 1. 8 2. 16
损失率 / % 6. 95 13. 41 19. 43 25. 02 30. 23 35. 08
析比较 。 通过对应用塑料波纹管的后 张 法 预 应 力 框 架 梁 进 行 现 场 试 验 ， 监测框架梁张拉过程产生的摩擦损 失、 锚固损失 、 反拱和应变， 回归出孔道偏差系数 κ 和孔 道 摩 阻 系 数 μ ， 并将摩擦损失和锚固损失的计算值与 实测值进行对比 。 研究结果显示设计中采用的 κ = 0. 0015 和 μ = 0. 15 比较接近实测值 。 关键词 ： 塑料波纹管；瞬时损失；摩擦损失；锚固损失
YKL － 1 位置 / m 0 9 金属波 纹管 285. 62 38. 92 塑料波 纹管 226. 73 63. 28
锚固损失 σl1 Anchorage loss
YKL － 2 位置 / m 0 12 金属波 纹管 270. 48 0. 00 塑料波 纹管 214. 22 30. 77
Friction loss and loss rate in the midspan
限于 篇 幅， 本文只列出采用塑料波纹管时 YKL － 2 的摩擦损 失 σ l2 的 计 算 过 程， 其他情况只给 出结果 。
表1
YKL － 2 摩擦损失 σl2 的计算过程及结果 （ 预埋塑料波纹管 k = 0. 001 5 ， μ = 0. 15 ） Table 1 Calculation and results of σl2 of YKL － 2
。 瞬时损失包括摩擦损失和锚固损失 。 瞬
［ 3］
时损失占预应力总损失的比重较大
。
孔道成型方式 对 瞬 时 损 失 的 影 响 很 大， 预应力 筋孔道通常有预埋 管 和 抽 拔 管 成 型 两 种 工 艺， 其中 预埋管通常有金属 波 纹 管 、 钢管和塑料波纹管几种 形式 。 工程上使用 塑 料 波 纹 管 也 越 来 越 多， 但虽然 认识到塑料波纹管 的 摩 阻 损 失 比 铁 皮 波 纹 管 的 小， 具有较多的优越性， 然而塑料波纹管的孔道偏差系 数 κ 和孔道摩阻系数 μ 小多少却是个未知数， 规范 上也没有给出设计计算值， 这就产生了一个矛盾， 一 方面想使用同时也 在 使 用 塑 料 波 纹 管， 而一方面又 不知道应取用何值来进行设计计算 。 这将会导致如 下问题：