【正文】 ()令K=μR39。=μ Ndθ39。=dF39。2≈Ndθ39。=Nsindθ39。鋼筋與平均半徑為R39。DF一單位長度內(nèi)預應力筋對彎道內(nèi)壁的摩擦力。（1）彎道影響引起的摩擦力設鋼筋與曲線管道內(nèi)壁相貼，并取微段鋼筋dl()為研究對象，其對應的彎曲角為dθ，曲率半徑為R，則有dl=R dθ由∑Y=0dNR=Nsindθ2+(N+dN)sindθ2≈Ndθ ()若設鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)為μ，微段dl上的彎道影響摩擦力dF為dn=df=μdNR=μddθ ()式中:N一預應力筋的張拉力。由于預應力在彎道的拐角處產(chǎn)生的徑向壓力以及摩擦損失，被稱為曲線的摩擦損失，這種損失還是極為巨大的，同時其還會蘇子和彎曲的角度之和的改變而不斷改變并成正比例關系。另外，在研究中等跨徑之后的張法預應力的混凝土橋梁的時候，預應力一共具有五種損失，其中每項損失的計算之法如下：當預應力筋和孔道之壁接觸后的摩擦力引發(fā)的應力損失對于那種直線性質(zhì)的彎道來說，因為施工時的位置出現(xiàn)了一定偏差以及孔壁不是很光滑這種原因的時候，鋼在拉伸時，局部仍然可以增加孔壁之間的接觸，進而引起摩擦損失，這叫做摩擦損失，其相應的數(shù)值并不是很大。不過對于那些施工方法不同，使用工具不同的應力損失外還具有著其他的損失。因此需要根據(jù)應力損失之后出現(xiàn)的相應順序來計算終值所需要的精準時間，這樣算下來其實損失可以分為六種，對應的損失也可以根據(jù)《公路橋規(guī)》來進行最終的估算。不過由于應力的損失在每個階段都是不完全相同的，所以說可以按照受力階段對固有的預應力損失掉的值進行強制性組合，最后才能真正的確定在不同的受力階段對應的有效應力值的大小?！爸?曲+直”型鋼束示意圖“直+曲+曲”型鋼束示意圖3)“復合曲線”型鋼束:這類鋼束主要為連續(xù)剛構(gòu)橋中多段拋物線和圓曲線組合的底板束、大部分連續(xù)梁中多段直線和圓曲線組合的腹板通長束等。2)“直+曲+曲”型鋼束:這類鋼束主要為大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的橫向預應力鋼束、連續(xù)箱梁的橫向預應力鋼束。鋼束有效預應力分布模式的判斷。σpe測（x0）—單測點位置xo處當前鋼束有效預應力實測值。數(shù)學表達式為:?σi=σpe實σpe難，i=1…n?σmax=maxγ,i=1…n?σmax=mixγ,i=1…n ()圖形描述為:(2)分布模式判斷指標s每根鋼束有效預應力具有不同程度的衰減，現(xiàn)擬定s作為平緩束有效預應力分布模式的判別指標，如式()所示。φA—等差權重系數(shù)，0φA_1。數(shù)學表達式為:?σi=σpe實σpe難，i=1…n?σmax=maxγ,i=1…n?σmax=mixγ,i=1…n ()3)混合模式在混合模式下，鋼束上任意一點有效預應力的預測值與設計值總滿足式( )中的特定函數(shù)關系。(1)分布模式判斷將平緩束細化為n個數(shù)值點，則有效預應力與預應力損失關系的三種模式為:1)等差模式對于鋼束上任意一點，若實際損失值與理論損失值的變化趨勢基本一致，且兩者最大差值與最小差值之差約在10 MPa以內(nèi)，即可認為當前鋼束分布狀態(tài)屬于等差模式。:鋼束預應力損失的理論分布規(guī)律與實際分布規(guī)律之間是可以相互比擬的。αcon—在理想狀況下，單根鋼束張拉控制應力設計值。為了綜合考慮空間長度、空間包角、平豎曲線彎起方向和水平投影長度等幾何線型因素對鋼束預應力損失的影響，定義鋼束分類的界限指標—應力沿程界限波動率a，即:α=αpemaxαpeminαcon ()αpemax—在理想狀況下，縱向沿程分布范圍內(nèi)單根鋼束有效預應力理論最大值。根據(jù)節(jié)段施工過程中預應力體系建立的順序，分為內(nèi)層鋼束和表層鋼束兩大類?；谏鲜鲈?，通過對大量實際工程的仿真分析和規(guī)律總結(jié)，可以將預應力混凝土橋梁中的測試鋼束分類，分別采用相應的模擬方法：根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)施工方法可以將縱向預應力鋼束的分為:懸臂束和連續(xù)束兩大類。但是在實際的測量過程中，由于受到條件的限制，不可能測到鋼束沿程各點的有效預應力值，而且內(nèi)層鋼束由于受到表層鋼束的限制，也是無法測量。動測法是利用索力測試原理進行單根鋼束測量，通過有限點的測量值來模擬預應力的沿程分布，然后進行結(jié)構(gòu)安全評價。本文結(jié)合西部交通建設項目“大、中跨徑混凝土橋梁預應力檢測技術研究”課題研究提出了三種預應力混凝土梁有效預應力實際值測量方法。所以說，一定要對現(xiàn)有的預應力束進行最直接的測量，所以說這樣便可以準確的分析出其本身所處之地。就眼下情況來看的話，僅僅依靠一些簡單的理論公式就想在設計和施工的時候進行估算其中可能存在的損失。 (4)混凝土彈性壓縮損失6ia、預應力鋼束松弛損失σl5和混凝土收縮徐變損失σl6三項之和的預測值可通過《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTG D622004中的計算值來模擬，另須計入摩阻相關損失(σl2及σl6)對這三項損失設計值的影響。σl4σl3影響程度較小。(2)預應力總損失的理論分布規(guī)律與摩阻相關損失的沿程分布趨勢近似一致。2有效預應力評價方法鋼束有效預應力的正常狀況:是指預應力混凝土實橋均處于無遺漏張拉等異常狀況，并且嚴格按照設計圖紙中規(guī)定的錨下張拉控制應力建立預應力體系的預應力混凝土梁橋。這四個方面的研究，緊緊圍繞結(jié)構(gòu)時變性能這一主線，在分析獲得預應力混凝土箱梁橋時變性能之后，由時變性能分析的差異對造成結(jié)構(gòu)損傷的影響引出對結(jié)構(gòu)損傷分析方法的探索，在獲得了損傷分析結(jié)果的基礎上，提出按照基于性能的方法完成加固設計。在研究主線的指導下進行了試驗、理論研究以及應用方法研究兩類共五個方面的研究工作:圖15論文研究技術路線通過自然環(huán)境下HPC早齡期時變性能的試驗研究、基于齡期調(diào)整有效模量的分時步計算法等試驗和理論研究，為結(jié)構(gòu)時變性能分析方法的研究奠定了基礎。研究源于混凝土箱梁橋各類病害的分析和加固處理方法的探索。，代替施工中常用的混凝土墊塊，解決了鋼筋保護層易變小的質(zhì)量通病。重點在制訂張拉藝上，提出了應采用兩端對稱張拉、超張拉來保證超大跨預應力混凝土梁受力可靠，通過調(diào)整縮小預應力伸長值校核范圍來減小張拉力偏差，防止結(jié)構(gòu)產(chǎn)生張拉裂縫。因此，在綜合考慮以上因素情況下，應優(yōu)先選用通用性強、搭拆靈活的扣件式鋼管腳手架支撐體系。超大跨度預應力混凝土大梁是公用建筑的施工關鍵部位，對工期、安全、成本影響較大。混凝土大梁一般截面較高、體積較大，施工組織難度大，提出了施工前制定合理的施工方案，施工中加強施工控制來保證混凝土梁不出現(xiàn)溫度裂縫。根據(jù)國內(nèi)外相關規(guī)范，跨度歲≥30m均要求采用兩端對稱張拉法，才能保證跨中有效預應力的建立，以減少預應力的損失。6%就顯得偏差范圍過大，易造成鋼絞線之間預應力受力不均勻，所以伸長值宜控制在177。預應力結(jié)構(gòu)預應力張拉一般采用張拉力和預應力筋伸長值同時控制，以力為主，以伸長值校核張拉力，這對于一般結(jié)構(gòu)而言完全能滿足。因為混凝土強度和彈性模量增長是不同的，強度增長快，彈性模量增長慢，早期混凝土變形大，過早張拉預應力會使預應力損失增大，導致大梁承載力不足而出現(xiàn)裂縫病害。由于其跨度大、荷載重、高度高，要求施工單位在編制專項施工方案中應當結(jié)合超大跨預應力混凝土大梁特點及施工企業(yè)的技術力量，結(jié)合可組織的材料進行模架形式選型，做充分的驗算及合理構(gòu)造措施，同時考慮利用己澆注混凝土結(jié)構(gòu)傳遞卸載的有利因素及規(guī)避其他不利因素，從而做到既能保證高大模架的安全可靠，又能保證相對的經(jīng)濟效益。本文主要是研究關于混凝土的橋梁預應力在張拉情況下的控制以及檢測技術，這個論題其實主要還是依托在交通部門的科技項目之中，下面便是研究的幾個重點方向：、技術路線和創(chuàng)新點我國現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工中常采用扣件式鋼管排架支模，該支架具有搭設方便，通用性強、搭設三維尺寸靈活等特點，能夠滿足不同體型的結(jié)構(gòu)施工需求。筆者相信，通過本文的詳細認真的研究之后，筆者可以掌握我國現(xiàn)有的跨徑預應力混凝土橋梁本身的技術狀況，然后根據(jù)實際情況制定出相應的技術對策，這樣才能從根本上延長橋梁的使用壽命。直到現(xiàn)在我國還沒有切實有效的可以用來檢測的工程方法和最新設備，更沒有形成什么系統(tǒng)化的評價方法。在我國，公里特別發(fā)達，尤其是最近五十年修建了很多預應力混凝土橋梁。(4)從橋梁結(jié)構(gòu)時變性能的角度整合橋梁施工控制的方法，既有利于解決施工控制中的一些概念和細節(jié)問題，同時對充分理解和掌握橋梁結(jié)構(gòu)時變性能，防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷也有很大貢獻。(3)無論是從分析病害成因還是從加固維護的角度，對病害橋梁開展損傷分析，模擬和評價其所處的結(jié)構(gòu)性能水平都是必要和關鍵的。(2)材料的時變性連同環(huán)境、作用的隨時變化，共同影響著橋梁結(jié)構(gòu)性能隨時間發(fā)生變化，對這種變化的預期不準、控制偏差、利用不當，是造成橋梁結(jié)構(gòu)病害的直接原因之一。特別設計在自然環(huán)境下，并且對徐變試件早齡期即加載，這些都希望反映出目前大量使用的混凝土材料的真實時變性能。本文的工作可望為這些問題的解決提供一個可靠的理論和方法。從上述調(diào)查情況來看，預應力混凝土箱梁橋病害廣泛、起因復雜、加固困難，已經(jīng)嚴重制約了該類橋梁的更大發(fā)展。（2）具體的解決方法通過試驗準確的測試出有限點的混凝土應力，然后借助于有限元工具，可以有效地解決預應力結(jié)構(gòu)的有效性，具體步驟如下：①采用原始結(jié)構(gòu)的離散有限元模型；②對應于材料和截面特性計算的I型模型的有限元模型；③以有限元模型為基礎，建立相應的邊界條件；④針對相應的外載仿真模型，建立了相應的有限元模型；⑤預應力I 進行有限元模型的仿真A；⑥以①⑤建立有限元分析模型，如果結(jié)果能滿足一定的條件，此時預應力的模擬對應的預應力是實際有效的預應力結(jié)構(gòu)，如果結(jié)果不能滿足一定條件，則從步驟⑤開始計算，從別的點進行模擬，預應力I的有限元模型在滿足一定的判斷條件時，此時的預應力才是真正有效的預應力結(jié)構(gòu)。對于那些第二次開裂的彎矩之法來說，他們的缺點主要是：在什么時候卸荷要適當,尤其是第二次開裂的時候便需要一定的技術和經(jīng)驗作為基礎了，這樣才能確定其荷載的準確性，因為這里的每一個點都可能會影響到預應力的確定，所以來不得半點馬虎。③總結(jié)在彎矩法開裂的問題上，首次開裂可能存在的缺點如下：開裂后荷載的準確性，然后還需要檢驗下本身彎曲的抗壓能林值，這種實驗也只有在這種時候才可能被采用。②二次開裂彎矩法混凝土的受拉邊緣開裂后，裂縫將進一步向上發(fā)展，如果荷載繼續(xù)增加，使裂縫發(fā)展至預留孔道附近或者更接近中和軸的位置，此時己開裂的混凝土不再承擔拉應力，卸載至零，裂縫在預應力的作用下可以完全閉合，若再加載至混凝土受拉區(qū)的拉應力和預壓應力完全相等時，裂縫將重新出現(xiàn)，稱為二次開裂裂縫，與此相對應的截面彎矩即為二次開裂彎矩。Mcrl一首次開裂彎矩(N?mm)，fr一混凝土的彎曲拉拉強度(MPa ) 。Npl=Mcrly0I0frI1An+epnynIn ()式中:.yn,An,In一梁底至凈截面形心距離，不包括預應力筋在內(nèi)的混凝土換算截面面積和凈截面慣性矩。由于預張力對混凝土簡支梁振動頻率的影響，且必須推導預應力構(gòu)件的有效剛度ElRc與軸向力N之間的關系，這就需要試驗來確定不同截面形式下的簡支梁的有效剛度與軸向力之間關系。)。N一預應力混凝土梁的有效預應力(KN )。根據(jù)簡支梁的真實縱向錨固力N和基頻ω，結(jié)合大量實驗數(shù)據(jù)計算回歸分析推導出結(jié)構(gòu)的有效剛度Rc，空心板的Rc隨N的變化規(guī)律如下:Rc=1+(NAf)EI ()式中: Rc一預應力混凝土梁的有效剛度。 Ac,Ec,Ic分別為預應力鋼束的截面面積，彈性模量和慣性矩:N為張拉力。這種方法之下求到的本構(gòu)關系便是構(gòu)件的最為真實的應力狀態(tài)，其最后需要根據(jù)截面的平衡原理求出截面對應的預應力。想要測試橋梁內(nèi)部鋼束的有效預應力的話 必須要利用動測之法來測試，其最為基本的一種思路為：通過對現(xiàn)有橋梁梁體進行局部性質(zhì)的破損，然后剝離出一定長度的鋼束，再然后通過張拉儀將對應的鋼束拉起，用特有的測試長度對它進行簡支，最后通過鋼束頻率來測試計算出鋼束實際的預應力。這種方法主要是通過在特殊情況下的環(huán)境振動拉索，然后用最新的傳感器記錄全程數(shù)據(jù)，以此來識別拉索應有的振動頻率。其中無論是△σ還是△T，他們都是出自長按大學的索力張力測試儀器進行測試得來的，最為寶貴的一點就是這個儀器是我國自主研發(fā)并得到完整的驗證。為了盡可能的減低系統(tǒng)中存在的誤差，在求取鋼束預張力的時候，首先應該分別求取橫向位移以及對應的橫向荷載各自的差值，并利用它們之間關系進行計算。整體而言，在有效預應力的檢測評估方面，我們要走的路還很長。其測量的數(shù)據(jù)顯示，試驗過程中使用到的方法本身存在不足，另外，當梁體的破壞形態(tài)處于早起階段時，識別梁體受到損傷過程存在一定難度，而當其受到的損傷狀態(tài)趨于極限的時候，可以對之進行有效識別。m——單位長度的質(zhì)量，由于張拉力N 的項與和奇成比例其值遠小于E、和耳項，而且I、通常比I小很多，因此，基本上可以忽略梁受到的來自鋼束預應力的振頻影響。應用Kirchhoff動力模型，用變分法進行推導得:ωn2n4π4mL4EcNAcIc+(Ey+NAy)Iy ()式中Ey , Ay, Iy、一一預應力束的彈性模量、截面積、慣性矩。從表達式可看出，軸向力N和有效剛度(EI)e。fe為混凝土抗壓強度。1990年的時候，Buckle兩座橋梁之間是否存在了裂縫進行測定，他展開的一系列試驗主要依托于梁體振動的特性。早在1978年的時候，Tse就從理論的角度提出這樣的觀點，由于在軸向上，梁體的壓力減小，均質(zhì)梁的振動頻率會因為這個力的作用發(fā)生變化。仔細分析以上各種橋梁病害，不難發(fā)現(xiàn)，預應力混凝土結(jié)構(gòu)在構(gòu)建內(nèi)力結(jié)構(gòu)的過程中，主要依賴于預張拉預應力筋，預應力鋼筋是其重要的受力結(jié)構(gòu)，各方面都于預應力密切相關，因此在對橋梁的工作性能進行評價的時候，最重要的就是對其有效預應力進行詳細的了解。就現(xiàn)階段而言，在設計和施工過程中使用的有效預應力是通過計算獲得，通常情況下，都是充分利用各種設計規(guī)范標準，結(jié)合相關的公式原理，進而展開對應的預應力損失估算；進行具體的