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实用体外预应力混凝土结构应力损失估算方法 张 艳，丁韶峰 (西南交通大学土木工程学院，四川成都610031) 【摘 要】 体外预应力结构是后张预应力体系的重要分支之一，因其在构造形式及施工方法与后张体 内有粘结或无粘结预应力结构有较大差别，因此，其预应力损失计算方法也与之有很大差别。故结合体外预 应力结构自身特点，对其预应力损失的估算进行了详细分析和探讨。 【关键词】 混凝土结构； 体外预应力；预应力损失；加固 【中图分类号】 TU378．1 【文献标识码】 A 体外预应力 (externalprestressing)是指对布置于承载结 or1] [1一e 磊可] (2) 构主跨本体之外的钢束 (体外束，outsidecables)张拉而产生 摩擦系数 取值见表 1。同时考虑到由于力筋在弯折点 的预应力 ，钢束仅在锚固区域设置在结构本体内，转向块可 对转向块作用力较大，造成转向块的局部变形，可能会增大 ， 设置在结构体内或体外。体外预应力结构技术是后张预应 摩擦系数，建议按表中上限取值，如有条件最好采用实测结 力体系的重要分支之一。 果 。 在进行预应力混凝土设计时，由于施工因素、材料性能 表 1 摩擦系数肛的取值[ 和环境条件等的影响，钢筋中的预应力将逐渐减少，这种减 少的应力就称为预应力损失。目前我国对于后张体内有粘 结或无粘结预应力混凝土结构的预应力损失估算相关规范 已有明确规定，但仍尚未颁布有关体外预应力体系结构设计 的相关规范。本文参考现行桥规，结合体外预应力结构 自身 特点，通过分项研究探讨了体外预应力结构的预应力损失估 算方法。 1 体外预应力结构的预应力损失分项估算 ／ 图1 预应力筋在坐标平面上的投影夹角 根据 目前的研究，一般将预应力损失分为两类：瞬时损 失和长期损失。瞬时损失指的是施加预应力时短时间内完 当布置多转向装置时，摩擦损失精确计算应分段考虑力 成的损失 ，包括锚具变形和钢筋滑移 、混凝土弹性压缩、分批 筋的实际初始张拉应力 ，从张拉端开始，第一个转 向装置处 张拉等损失。长期损失指的是考虑了材料的时间效应所引 的摩擦损失为： 。 { 起的预应力损失，主要包括了混凝土收缩徐变和预应力松弛 1l1‘= 。。(1一e ) (3) 损失。对预应力瞬时损失，包括摩擦损失 、锚固损失、混凝土 第 i段力筋的实际初始张拉应力为 ： 弹性压缩损失等的计算 ，基本达成 了一致的计算原则，但对 i 1 于长期损失由于其复杂性，目前还未有统一的计算理论。 = 一 Orl1J (4) 1．1 管道摩阻损失 第 i个转向装置处的摩擦损失为： 体外预应力的管道摩擦损失主要为预应力筋纵向各转 — 1 = 向装置处摩擦力之和。单个转向装置的摩擦损失为： ， ( 一∑orl~j)(1一ei) (5) n= [1一e(- ]