GB/T 13476-2023《先张法预应力混凝土管桩》主要条款解读

新修订的国家标准GB/T 13476—2023《先张法预应力混凝土管桩》已于2024年3月1日实施。为便于该标准的各使用方准确理解标准条款的具体含义,正确贯彻实施标准条款的具体要求和规定,介绍了该标准的修订背景和意义,并对标准的主要条款进行了解读。

先张法折线预应力施工优化方案研究

目前我国既有先张台座绝大部分用于生产中小跨径的直线预应力预制梁,其设计特点一般是能承受较大顺预应力方向剪力,但无法抵抗很大倾覆力矩。当生产较高折线预应力梁时,由于预应力合力点升高,台座的倾覆和强度破坏风险增大。基于实际工程提出一种折线预应力施工方案,并与目前常见的2种折线预应力施工方案进行对比研究。研究和工程实践表明,所提方案可有效降低折线预应力在台座处的合力中心,进而减小预应力张拉时在台座上产生的倾覆力矩和柱底弯矩,预应力施工的安全性显著提高。采用所提方案生产的预应力梁的实际上拱度和设计值较接近,能满足工程要求。基于所提方案,预制厂将既有台座用于折线预应力梁生产时,台座改造费用可大幅度减少,具有显著经济效益。

预应力先张法板梁裂缝防控

先张法预应力板梁裂缝是一种较为普遍的质量通病,其形成的主要原因是由于施工过程中施工操作不当、工艺控制欠佳等。通过对预制板梁施工工艺进行改进,采取控制芯模上浮、合理设计混凝土配合比、规范浇筑工艺、控制保护层厚度、严格张力程序等措施,裂缝得到了有效控制。

连续预张拉节能方法探讨

连续预张拉节能方法用于钢丝及其制品、锚链、锁链等产品预张拉和稳定化处理。与传统的双轮转速差连续预张拉方法相比,节能90%以上。它是基于内力系原理工作的。通过平行轴传动方式,将需要拉伸的工件及其受到的拉伸力封闭在所形成的内力系中,并保持拉伸力,拉伸力大小与工件的运动基本无关。以钢绞线生产线的连续预张拉设备为例,给出了实施的技术方案。通过运动仿真和计算分析,表明了预张拉节能方法的优良效果。

上海轨道交通17号线西延伸工程先张法U型梁预应力张拉与锚下应力测试

介绍了上海轨道交通17号线西延伸工程先张法预应力U型梁生产线布置、张拉工装与设备、张拉工序、同步张拉措施等,计算了3×30m跨U型梁张拉工艺下预应力损失和张拉伸长值,并选择U型梁典型部位预应力筋对其张拉过程中的锚下应力进行测试。

预应力混凝土梁桥过火后破坏模式

为深入分析先张法预应力空心板过火后破坏模式,以在役桥梁过火后拆除的梁板为依托,对过火后混凝土、普通钢筋、钢绞线进行材质试验,结合相关理论和数值模拟分析其破坏模式改变的主要原因。结果表明:随着火灾灼烧程度的加重,预应力空心板梁发生剪切破坏的概率较纯弯破坏逐渐增大;有效预应力及钢绞线强度的降低是造成过火后空心板破坏模式变化的主要原因;先张法预应力空心板过火后评估应采取有效手段测试永存预应力,方可准确计算剩余承载力。

折线先张梁滑轮式转向器力学性能的试验研究

为研究一种滑轮式转向器的受力特性及性能参数,将其推广于工程应用中,故设计了相应试验方案,通过测量滑轮式转向器在2°、4°、5°、6°、8°及10°共6种转向角度下引起的预应力损失及其竖向受力,研究了其引起预应力损失及竖向受力的变化规律,并提出了滑轮式转向器引起预应力损失及其竖向受力的计算公式。研究发现:滑轮式转向器的摩擦系数随转向角度增大而增大,但总体变化较小,工程常用转向角度4°~8°下摩擦系数在0.055~0.084范围之间;滑轮式转向器引起的预应力损失与转向角度成正比,预应力损失率在0.19%~1.66%之间;滑轮式转向器的竖向受力在4°~8°转向角度下随张拉荷载增加近似呈线性增加,最大竖向力约在15~25 kN范围内;鉴于目前工程常用角度为4°~8°,通过对计算公式进行优化,得到了具有95%保证率的适用公式,为转向器的工程应用及改进提供了一定的理论与数据支持。

基于超声双波法测量高强螺栓预拉力试验研究

为了降低高强螺栓脱落或断裂对结构性能的影响,研究了高强螺栓预拉力的超声双波检测方法,通过及时判别出欠扭和过扭螺栓,来降低螺栓预拉力失效的概率。基于超声双波法原理,研究了螺栓有效应力长度对螺栓预拉力超声测量的影响,进行了已紧固高强螺栓预拉力的测量试验。结果表明:螺栓有效应力长度取L_(g)+d/6或L_(g)+d/3时,测量值与实际值的相对误差小于10%。修正了螺栓有效应力长度的经验公式,可将其应用于工程实践。

大跨高比预应力混凝土T梁先张法预拱度优化控制施工分析

文中结合格鲁吉亚KOBULETI绕城公路工程项目,分析了大跨高比预应力混凝土T梁先张法预拱度优化控制施工的要点,以及采用此方法施工取得的社会效益和经济效益,可为类似工程提供借鉴。

折线先张法Bulb-T梁抗弯性能有限元分析

为克服传统直线先张法预应力钢筋混凝土梁跨越能力差的问题,建立折线先张法Bulb-T梁非线性有限元模型,研究主梁材料、桥面板厚度、桥面板材料及受拉压区纵筋直径对抗弯性能的影响。结果表明:基于ABAQUS可精确地模拟折线先张法Bulb-T梁在四点弯曲试验下的破坏形式及受力性能;Bulb-T梁抗弯性能对主梁材料变化较敏感,采用UHPC作为主梁材料可大大提升主梁抗弯承载力和损伤容限;提升桥面板材料性能对改善Bulb-T梁抗弯性能影响较小;Bulb-T梁由于上翼缘厚度不足易出现受压破坏,导致主梁受弯不充分,增设桥面板、提高桥面板厚度、适当增大受拉压区纵筋直径可明显改善整体抗弯性能。

利用ANSYS模拟螺栓预紧力的研究

在螺栓联接的有限元分析中准确模拟螺栓的预紧力是一项复杂而困难的工作。论述了利用有限元技术在ANSYS中模拟螺栓预紧力的预紧力单元法、降温法和渗透接触法等方法。通过对比发现预紧力单元法能较好的模拟实际预紧力,从而为有限元分析中施加预紧力载荷提供了可靠的理论和应用依据。

预应力空间网架结构一次张拉计算法

反复张拉和反复调整预应力杆的内力是目前工程上常用的施工方法,该方法十分麻烦且费时费钱.为此提出了预应力空间网架结构一次张拉计算法,将逐次增加预应力杆的预应力值作为未知数,通过结构力学方法,建立预应力准则方程式并求解之;然后计算每次预应力时各预应力杆的控制值、后张预应力对先张预应力杆的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至最后一次预应力时,得到各预应力杆的最终设计内力值及网架结构的内力和变位.采用本文方法对文中算例的计算结果说明,预应力杆的内力值在预应力张拉全过程中无须调整,可一次性完成预应力施加的操作过程.

双柱上传动锻造水压机多根拉杆顺序加载预紧力分析

经典的组合结构压机机架的预紧设计方法以横梁为刚体和拉杆立柱只有轴向变形为假设条件,给出的预紧设计方法与真实情况不相符合。采用ANSYS公司新近推出的协同仿真环境ANSYS Workbench软件对水压机进行了有限元计算,得到不同预紧系数下水压机拉杆的受力情况,从中找出拉杆预紧力依加载顺序而递减规律,对实际设备安装具有一定的指导意义。

索穹顶结构多种预应力张拉施工方法的全过程分析

索穹顶结构的预应力张拉施工成形过程分析一直是国内外学者研究的热点和难点.本文结合国外已有工程预应力张拉施工方法和国内相关研究成果介绍,以一跨度为122m的索穹顶结构为例,提出了包括逐圈斜索张拉法、仅外圈斜索张拉法、逐圈竖杆顶压法、仅外圈竖杆顶压法、逐圈环索张拉法、仅外圈环索张拉法、逐圈斜索原长安装法等七种预应力张拉施工方法,并采用动力松弛法对采用各种预应力张拉施工方法进行施工模拟全过程分析,为实际索穹顶结构工程的张拉施工提供理论依据和技术支持.

斜拉桥合理成桥状态索力确定的优化方法

以不变形预张力为基础,将斜拉桥合理成桥状态索力确定问题归结为一个多目标、多约束的非线性规划问题,并采用改进后的基于极大熵原理的凝聚函数法将此非线性规划问题转化为一个可微的单目标、单约束优化问题。在此基础上,采用乘子惩罚函数法进行求解,并通过算例证明该方法的正确性和可行性。该优化方法不但适合斜拉桥合理索力的确定,而且能够应用于悬索桥、拱桥的施工控制中。

不同因素对于深海系泊系统动张力的影响分析

研究了流作用下的初始位置、缆长和预张力对于深海系泊缆动张力的影响.考虑深水系缆的拉伸和弯曲变形,以及缆变形的几何非线性和水动力影响,取正交坐标和切向量描述任意结点的6个广义位移,基于细长杆理论推导缆索的单元刚度矩阵,引入单元内张力一致假设,得到12×12的非线性刚度矩阵,实现了本文单元与有限元软件的调用对接.同时计算了不同初始位置、缆长和预张力条件下系泊系统的动张力,给出了不同因素对于动张力的影响规律.

高速铁路先张法轨道板预应力传递长度研究

预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。

拉索预应力空间网格结构的计算分析方法

本文将拉索预应力空间网格结构中预应力的本质归纳为拉索的初始缺陷，并从初始缺陷的角度出发，提出了拉索预应力空间网格结构的一般计算分析方法．特别对该结构施工阶段分批张拉时的力学问题，提出了一种简便的计算方法．文中的算例验证了以上方法的正确性和有效性．

采用数值计算进行膜材预张力测量方法初探

针对目前膜材预张力测量技术明显滞后于建筑膜结构广泛应用的现状,采用归纳的方法,通过大量的数值计算,总结得到了关于膜材在平面外均布荷载作用下荷载、位移与预张力关系的几个特性,根据这几个特性,提出了膜材预张力测定的数值测量方法。对测量过程的有限元模拟表明,该方法在理论上是可行的。

预应力先张法加固钢筋混凝土框架梁的方法

根据粘钢加固和碳纤维加固时存在二次受力,往往由于变形和裂缝过大使得加固材料不能发挥作用,体外预应力加固与原结构协同工作能力差且不便装修等问题,提出了采用先张法加固钢筋混凝土框架梁的一种新方法.这种方法的主要思路是:在柱内植锚件,通过张拉加固角钢或钢板使加固钢达到与梁内钢筋几乎同步的应力状态,然后粘结加固钢,当粘结达到设计强度后放松加固钢,使锚接力变为加固钢板与梁受拉边沿的粘接力,这样梁二次受力后即可实现梁内钢筋与加固钢板同步工作.同时,给出了这种方法的计算理论和施工技术,并在加固工程中进行了应用.