T梁有效预应力分析及张拉施工技术研究

T梁有效预应力分析及张拉施工技术研究

叶靖宇1杨永达2

叶靖宇1杨永达2

1.湖南省第六工程有限公司湖南长沙410000；2.长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410000

摘要：基于T梁预应力筋预应力沿程损失的特点，进行了其沿程损失的有限元分析，同时结合预应力智能张拉技术进行了T梁预应力的施工。有限元分析及预应力施工技术表明：T梁的有效预应力受复杂管道的影响，沿程损失大小不一致，靠近锚固端预应力损失较大，远离锚固端预应力损失较小，跨中位置预应力损失最小。智能张拉技术较好的实现了T梁预应力筋的预应力施加过程，保证了T梁的安全。

关键词：T梁；有效预应力；有限元；智能张拉

1.引言

T梁预应力筋体系的有效建立是保证T梁正常受力的关键[1]。但是T梁预应力体系易受到复杂预应力管道体系的影响，如管道摩擦损失、锚具变形、混凝土收缩徐变等，多种复杂因素影响下其预应力损失较大[2]。因此建立合理的有限元分析模型考察不同影响因素对预应力损失的影响关系变得较为重要。目前尽管T梁的有效预应力建立有其严格的工艺控制，如控制张拉速率、张拉力值、张拉持荷时间等，但是基于传统的张拉方法仍然无法解决T梁张拉有效预应力损失过大的问题。当前随着智能张拉技术的发展，利用智能张拉技术严格控制T梁的有效预应力建立成为解决传统张拉弊端的新型技术[3]-[4]。本文主要通过建立T梁迈达斯分析模型，讨论不同影响预应力大小的因素对有效预应力的影响程度，同时进行智能张拉技术在T梁预应力体系施工过程中的应用，从而为T梁的有效预应力建立提高较好的工程和理论依据。

2.T梁有效预应力的有限元分析

2.1有限元模型的建立

为了分析比较管道摩擦损失、锚具变形等因素对预应力沿程损失的大小，这里建立了T梁的迈达斯有限元分析模型。T梁的立面图如图1所示，其迈达斯有限元分析模型如图2所示，主要的参数如下：

（1）自重：C50混凝土；

（2）预应力：根据设计图，钢束进行两端张拉，张拉控制应力为1395MPa。为了模拟预应力损失，钢筋松弛系数取0.3，预应力筋同管道壁的摩擦系数取0.25，管道每米局部偏差摩擦影响系数取0.0015，锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值开始和结束都取0.006m；

（3）支座：支座采用一般支承进行模拟，其中支座同梁体的连接采用弹性连接中的刚性进行模拟。

表2展示了智能张拉技术在T梁中的运用效果，可知，60孔的预应力智能张拉指标基本上满足了规范要求，出现2孔理论伸长量超标的主要原因是由于张拉T梁预应力端部混凝土不密实所致。因而理由智能张拉设备进行预应力的张拉能够精确保证预应力的实施。

4.结论

本文的基本结论如下：

（1）根据T梁预应力张拉的有限元分析结果表明，T梁的有效预应力受复杂管道的影响，沿程损失大小不一致，靠近锚固端预应力损失较大，远离锚固端预应力损失较小，跨中位置预应力损失最小。因此在实际张拉过程中应该确保张拉不同阶段的持荷时间，以保证实际伸长量的准确测量。

（2）智能张拉技术有效的保证了张拉的整个过程，张拉结果完全满足规范要求。

参考文献：

[1]廖伟.预应力简支T梁永存预应力评估研究[D].硕士学位论文，长安大学．2005

[2]张伟雄．后张T梁预应力筋管道摩阻损失测试与分析[J]．科技情报开发与经济，2001，11（1）.

[3]梁晓东，刘德坤，徐有为.大循环智能压浆工艺在后张预应力管道压浆中的应用研究[J].城市道桥与防洪，2012（6）：206-208.

[4]侯志辉，王伟哲，江阿兰.预应力混凝土连续箱梁的张拉与压浆施工控制[J].交通科技与经济，2007，9（2）：23-24.