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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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受压混凝土冻融试验中的预应力损失
Prestress Loss of Compression Concrete in Freezing and Thawing Experiment
2018 No.4
冻融试验;混凝土试件;应力水平;预应力损失
Freezing and thawing experiment;Concrete specimen;Stress level;Prestress loss
2018 No.4
1000-4637(2018)04-30-03
沈阳市科技计划项目(F16-205-1-09)。
张迎辉
中铁十五局集团第五工程有限公司,天津 300000

张迎辉

前言

  寒冷地区的混凝土工程中,由于冻融循环引起的病害破坏严重影响了结构的耐久性。调查显示,位于三北地区的混凝土建筑中有70%以上面临冻融病害的困扰。在混凝土抗冻性能的试验研究中,为了更加符合混凝土服役时的实际工况,需要对小尺寸的混凝土标准试件施加预应力进行冻融试验。罗小勇[1]、邹超英[2]和王海军[3]研究了混凝土在压应力作用下的抗冻性能,朱张丰[4]研究了混凝土在压力持续作用下的抗冻性,曹大富[5]对预应力混凝土冻融循环后的力学性能进行了研究。目前,针对小尺寸试件的预应力损失研究较少,文献研究大都是针对桥梁等大型结构、构件[6-9],文献[6]对20mT型梁和30m箱梁进行了预应力损失的理论计算,发现跨径越短,放张后钢绞线的回缩值对计算结果的影响越大。在冻融试验中,限于相关规范要求和冻融箱的尺寸,常用的试件长度为400mm,最长也不过1m左右,采用理论公式确定的预应力损失会远远超过实际值。本文通过试验研究了常用标准试件张拉钢绞线过程中预应力损失规律以及冻融过程中预应力的变化规律,以便为冻融与荷载耦合研究提供参考。

张迎辉.受压混凝土冻融试验中的预应力损失[J].混凝土与水泥制品,2018(4):30-32.

ZHANG Y H.Prestress Loss of Compression Concrete in Freezing and Thawing Experiment[J].China Concrete and Cement Products,2018(4):30-32.

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摘  要:为了研究荷载与温度耦合作用下混凝土标准试件冻融试验中的预应力损失情况,以0.4fc、0.5fc、0.6fc三种应力水平的C30混凝土为研究对象,分析了加载过程中的预应力损失和快速冻融过程中的预应力变化。试验结果表明:实际预应力损失与理论计算值相差悬殊,加载过程中的预应力损失与试件的应力水平无关,占控制应力的15.4%~28%,平均值约为20%,大部分预应力损失发生在放张过程中。按1.25倍预应力设计值进行超张拉,基本可保证有效预应力与设计值的偏差在5%以内。在一个冻融循环过程中的预应力损失随着循环次数的增加而增加,75个循环后达到控制应力的7%~10%左右。Abstract:Inordertostudythepre-stresslossofstandardconcretespecimensunderthecouplingofloadandtemperatureinfreezingandthawingexperiment,C30concretespecimenswiththreekindsofstresslevels(0.4fc、0.5fc、0.6fc)aredesigned,andtheprestresslossduringloadingandthechangeofprestressduringtherapidfreezingandthawingprocessareanalyzed.Theresultsshowthatthereisagreatdifferencebetweentheactualprestresslossandthetheoreticalcalculationvalue.Thelossofprestressintheloadingprocessisindependentofthestresslevelofthespecimen,anditaccountsfor15.4%~28%ofthecontrolledstress,withanaverageofabout20%.Mostoftheprestresslossesoccurduringtheenlargementprocess.Itcanguaranteethedeviationoftheeffectiveprestressandthedesignvaluetobelessthan5%whenthesupertensioniscarriedoutaccordingtothe1.25timesprestressdesignvalue.Inafreezingandthawingcycle,thelossofprestressincreaseswiththeincreaseofthenumberofcycles,anditreachesabout7%~10%ofthecontrolstressafter75cycles.
英文名 : Prestress Loss of Compression Concrete in Freezing and Thawing Experiment
刊期 : 2018 No.4
关键词 : 冻融试验;混凝土试件;应力水平;预应力损失
Key words : Freezing and thawing experiment;Concrete specimen;Stress level;Prestress loss
刊期 : 2018 No.4
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2018)04-30-03
基金项目 : 沈阳市科技计划项目(F16-205-1-09)。
作者 : 张迎辉
单位 : 中铁十五局集团第五工程有限公司,天津 300000

张迎辉

前言

  寒冷地区的混凝土工程中,由于冻融循环引起的病害破坏严重影响了结构的耐久性。调查显示,位于三北地区的混凝土建筑中有70%以上面临冻融病害的困扰。在混凝土抗冻性能的试验研究中,为了更加符合混凝土服役时的实际工况,需要对小尺寸的混凝土标准试件施加预应力进行冻融试验。罗小勇[1]、邹超英[2]和王海军[3]研究了混凝土在压应力作用下的抗冻性能,朱张丰[4]研究了混凝土在压力持续作用下的抗冻性,曹大富[5]对预应力混凝土冻融循环后的力学性能进行了研究。目前,针对小尺寸试件的预应力损失研究较少,文献研究大都是针对桥梁等大型结构、构件[6-9],文献[6]对20mT型梁和30m箱梁进行了预应力损失的理论计算,发现跨径越短,放张后钢绞线的回缩值对计算结果的影响越大。在冻融试验中,限于相关规范要求和冻融箱的尺寸,常用的试件长度为400mm,最长也不过1m左右,采用理论公式确定的预应力损失会远远超过实际值。本文通过试验研究了常用标准试件张拉钢绞线过程中预应力损失规律以及冻融过程中预应力的变化规律,以便为冻融与荷载耦合研究提供参考。

张迎辉.受压混凝土冻融试验中的预应力损失[J].混凝土与水泥制品,2018(4):30-32.

ZHANG Y H.Prestress Loss of Compression Concrete in Freezing and Thawing Experiment[J].China Concrete and Cement Products,2018(4):30-32.

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘  要:为了研究荷载与温度耦合作用下混凝土标准试件冻融试验中的预应力损失情况,以0.4fc、0.5fc、0.6fc三种应力水平的C30混凝土为研究对象,分析了加载过程中的预应力损失和快速冻融过程中的预应力变化。试验结果表明:实际预应力损失与理论计算值相差悬殊,加载过程中的预应力损失与试件的应力水平无关,占控制应力的15.4%~28%,平均值约为20%,大部分预应力损失发生在放张过程中。按1.25倍预应力设计值进行超张拉,基本可保证有效预应力与设计值的偏差在5%以内。在一个冻融循环过程中的预应力损失随着循环次数的增加而增加,75个循环后达到控制应力的7%~10%左右。

Abstract: In order to study the pre-stress loss of standard concrete specimens under the coupling of load and temperature in freezing and thawing experiment, C30 concrete specimens with three kinds of stress levels (0.4fc、0.5fc、0.6fc) are designed, and the prestress loss during loading and the change of prestress during the rapid freezing and thawing process are analyzed. The results show that there is a great difference between the actual prestress loss and the theoretical calculation value. The loss of prestress in the loading process is independent of the stress level of the specimen, and it accounts for 15.4%~28% of the controlled stress, with an average of about 20%. Most of the prestress losses occur during the enlargement process. It can guarantee the deviation of the effective prestress and the design value to be less than 5% when the super tension is carried out according to the 1.25 times prestress design value. In a freezing and thawing cycle, the loss of prestress increases with the increase of the number of cycles, and it reaches about 7%~10% of the control stress after 75 cycles.

关键词:
冻融试验;混凝土试件;应力水平;预应力损失
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(1)对100mm×100mm×400mm的混凝土冻融试件,应用后张法施加轴向压力时,其预应力损失占有效预应力的15%~28%,平均值约为20%。
(2)预应力筋放张时的预应力损失最大,约占总预应力损失的70%,这部分的预应力损失是因锚具变形、钢绞线回缩引起的。试验结果表明,按1.25倍的设计预应力超张拉,其有效预应力与设计预应力的相对误差值能控制在10%以内,平均值为5%左右。
(3)在冻融循环过程中,试件的预应力损失随循环数的增加而增大,75个循环后预应力损失已接近10%。
[1] 罗小勇,邹洪波,周奇峰,等.压应力状态下混凝土抗冻性能的试验研究[J].建筑材料学报,2013,16(6):1058-1062.
[2] 邹超英,徐天水,胡琼.应力状态对抗冻混凝土力学性能的影响[J].低温建筑技术,2005(6):6-7.
[3] 王海军,高勇,魏华,等.混凝土在压应力状态下的抗冻性试验分析[J].沈阳工业大学学报,2016,38(4):445-449.
[4] 朱张丰.混凝土在荷载持续作用下的抗冻性能研究[D].杭州:浙江工业大学,2012.
[5] 大富,秦晓川,袁沈峰.冻融后预应力混凝土梁受力全过程试验研究[J].土木工程学报,2013,46(8):38-44.
[6] 何海文,赵海峰.桥梁预应力钢绞线的超张拉探讨[J].黑龙江交通科技,2007(5):79-80.
[7] 汪剑,马中文.大跨PC箱梁桥的预应力损失研究[J].城市道桥与防洪,2017(1):140-144.
[8] 张元海,刘世忠.后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失研究[J].中国公路学报,2012,15(2):76-78.
[9] 尹新生,白松,蔡婧娓.预应力约束下的混凝土局压承载力分析[J].混凝土,2016(9):34-36.
[10]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ 55—2011普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社.
[11]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB 50010—2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社.
[12] 涂杨志.大跨度预应力混凝土连续梁桥预应力损失研究[D].武汉:武汉理工大学,2003.

张迎辉.受压混凝土冻融试验中的预应力损失[J].混凝土与水泥制品,2018(4):30-32.

ZHANG Y H.Prestress Loss of Compression Concrete in Freezing and Thawing Experiment[J].China Concrete and Cement Products,2018(4):30-32.

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