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后张梁曲线预应力钢束预应力损失研究
| 论文题名： | 后张梁曲线预应力钢束预应力损失研究 |
| 关键词： | 后张梁;预应力钢束;预应力损失;反摩擦效应;锚固损失;桥梁设计 |
| 摘要： | 随着基础设施建设的发展及预应力技术的广泛应用，后张梁预应力损失的计算日益受到人们的关注。近年来，许多学者致力于后张梁预应力损失的研究，取得了一些成果，但这些研究仍存在一定的缺陷和不足，特别是在曲线预应力钢束的锚固损失和长期损失计算方面。为此，本文针对目前研究中存在的主要问题，从以下几个方面对后张梁中常用的五段式曲线预应力钢束的预应力损失进行了研究。 (1)针对我国现行桥梁设计规范中计算锚固损失时的不足，本文基于经典摩擦理论，从钢束微段平衡条件出发，利用变形协调条件及应力连续性条件，导出了考虑反摩擦作用的锚固损失精确计算公式和应力平衡点位置的计算公式。通过对实际桥梁中钢束锚固损失的计算结果表明:与本文精确方法的计算结果相比，按现行铁路桥梁设计规范中简化方法得到的锚固损失结果接近于精确值，其相对误差一般在10％以内，而按现行公路桥梁设计规范得到的结果相对误差较大，相对误差可达39.41％，当应力平衡点不存在时，误差甚至可达到62.59％。 (2)在本文导出的锚固损失精确计算公式基础上，结合预应力钢束锚固前的摩擦损失计算公式，对钢束正、反摩擦作用之间的差别进行了分析。研究结果表明:钢束所受的反摩擦作用总是小于摩擦作用，为提高我国现行铁路桥梁设计规范中锚固损失简化计算方法的精度，体现锚固前、后钢束所受正、反摩擦作用的不同，可将按现行铁路桥梁设计规范简化方法计算所得的锚固损失结果乘以小于1的系数加以校正。 (3)基于本文导出的锚固损失精确计算公式，通过定义后张梁张拉方式优选系数，分析了预应力钢束不同张拉方式对预应力损失的影响，得出当预应力钢束的反摩擦影响长度超过钢束全长的一半时，为减小钢束的预应力损失，应采用一端张拉的方式;反之，应采用两端张拉。计算结果表明:采用一端张拉时，可使钢束在另一端处的预应力损失相对于两端张拉时的端部损失减小28.59％。 (4)针对我国现行桥梁设计规范中计算长期损失时的不足，基于梁体计算截面的内力平衡条件，利用变形协调条件和按龄期调整的有效模量法，建立了考虑普通钢筋以及混凝土收缩徐变与钢束松弛耦合影响下的长期损失统一计算公式。通过对实际桥梁中钢束长期损失的计算结果表明:与采用本文统一公式的计算结果相比，忽略混凝土收缩徐变与钢束松弛相互影响后，在跨中截面处按铁路桥梁设计规范的计算结果明显偏小，相对误差可达35.80％，在L/4截面处按公路桥梁设计规范的计算结果明显偏大，相对误差可达37.95％。 |
| 作者： | 余剑搏 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张元海;李林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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