考慮預(yù)緊摩阻損失的圓形抱箍承載力

考慮預(yù)緊摩阻損失的圓形抱箍承載力分析1前言抱箍是橋梁施工過(guò)程中大量使用的臨時(shí)工具，也經(jīng)常發(fā)生抱箍使用的事故，主要原因是對(duì)抱箍設(shè)計(jì)承載力估計(jì)不足。影響抱箍承載力的因素有抱箍結(jié)構(gòu)、承載力計(jì)算以及施工誤差引起的預(yù)緊力的施加、摩阻系數(shù)變異等，而承載力分析計(jì)算是其中比較關(guān)鍵的因素，許多文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行了探討[1]、[2]，但均未考慮預(yù)緊摩阻損失的影響。抱箍常用分片式，安裝使用時(shí)，必須進(jìn)行預(yù)緊，由預(yù)緊產(chǎn)生徑向壓力，進(jìn)而提供摩阻力。當(dāng)施加預(yù)緊力時(shí)，由于抱箍與柱體之間的摩阻使得抱箍軸力減小，從而減小抱箍對(duì)墩身的徑向壓力，進(jìn)而影響承載力。如果不考慮此摩阻損失，則會(huì)使抱箍承載力計(jì)算值偏于不安全。基于上述原因，本文根據(jù)力學(xué)原理分析并提供了預(yù)緊摩阻損失的圓形抱箍承載力計(jì)算方法。2未考慮摩阻損失的抱箍承載力計(jì)算2.1徑向壓力分析假定預(yù)緊螺栓時(shí)，不考慮摩阻力，預(yù)緊力沿圓周均勻分布。如圖1所示，原點(diǎn)O為抱箍圓周上的任意一點(diǎn)，T為抱箍的預(yù)緊力。抱箍的線性方程：…………（1）以某一微段抱箍為對(duì)象，分析其產(chǎn)生的徑向力。在q方向上有平衡方程：圖1得：，而于是微元上的徑向力在整個(gè)圓周上，有…………（2）2.2抱箍承載力設(shè)豎向摩阻系數(shù)為，K為安全系數(shù)，則承載力F為…………（3）抱箍承載力與預(yù)緊力、摩阻系數(shù)成正比。3考慮摩阻損失的抱箍承載力計(jì)算防3.1妥織摩阻損失貞施加預(yù)緊力時(shí)純，摩阻引起預(yù)抹緊力沿圓周的泉損失。根據(jù)摩樂(lè)擦原理，引用犯《公路鋼筋混丹凝土及預(yù)應(yīng)力蹤混凝土橋涵設(shè)趟計(jì)規(guī)范褲》浸(JTGD戰(zhàn)62-200況4計(jì))苗中的計(jì)算方法查，應(yīng)力損失為猜：繳………滲…焦（府4廣）餓當(dāng)采用兩片式蕉抱箍時(shí)，計(jì)值極取昌0紫，婦取霉，辮取駱0.5召5妹（抽芯成型）荷，則抱箍中間覺(jué)點(diǎn)的應(yīng)力損失忌為：漫可以看出，當(dāng)性采用兩片式抱芬箍時(shí)，在每片秧抱箍的中點(diǎn)處譯，拉力損失鹽約乒42虎%里，軸力分布見(jiàn)辰圖蒜2仆，陰影部分徑蛙向長(zhǎng)度為軸力逼的值。掙兩片式抱箍，樓自預(yù)緊力施加獸（法蘭）處到伸中點(diǎn)位置的軸彈向力計(jì)算式為鷹：搬令味肆胃輝竹液繭草水圖沖2味………址…國(guó)（能5乖）粘3.獨(dú)2箱徑向壓力分析茅在圓周上，對(duì)泉于某一微段抱機(jī)箍?jī)|，徑向力受為橡:綱抱箍圓周的徑裕向合力，對(duì)稱暑分縱4森段計(jì)算，每段辟合力為如謎圖專3己所示的面積。逝抱箍合力：……（6）斃將嗚=0.5受5綿代入公式，控得聰圖3貫3.普3煌抱箍承載力矩設(shè)豎向摩阻系排數(shù)為躺，框K望為安全系數(shù)，蓄得則承載力全為盤(pán)鴉………泡…級(jí)（小7譜）膨?qū)⒗?0.5續(xù)5攜代入公式，得匠4申憤考慮摩阻損失須的抱箍承載力癢分析返4.1今滑兩種算法的承逝載力比較亞將兩種算法得防出的承載力比諒較：阻可看出，不考遍該預(yù)緊摩阻損寶失的承載力是石考慮預(yù)緊摩阻勸損失的承載力經(jīng)的惰約映1.茅5梢倍。設(shè)計(jì)抱箍衣時(shí)，若不考慮貼預(yù)緊摩阻損失昆，抱箍嚴(yán)重偏卸于不安全。裙4.駝2辱承載力的提高鷹若將兩片式抱飽箍改為四片式榆，安裝時(shí)四點(diǎn)卵預(yù)緊，則可減半小預(yù)緊摩阻損士失。按照前述湖分析方法計(jì)算劫：洋………?！瓲N（互8旺）泛將蜘=0.5編5跡代入公筒式牢(8亡)桶，得客將挺（汽8親）代入犬，得焰………步…肅（駛9?。┏瓕⒃?0.5陽(yáng)5慌代入公什式紅(9鬧)霞，得事與兩片式抱箍湯相比，承載力瓜提高到種倍。源4.辣3字影響承載力計(jì)改算的因素架1獨(dú)）將設(shè)計(jì)規(guī)范斷中預(yù)應(yīng)力張拉廈損失計(jì)算公式太，應(yīng)用于抱箍圾預(yù)緊摩阻損失辦計(jì)算比較符合購(gòu)實(shí)際。昌2際）計(jì)算公式中雄的抱箍預(yù)緊摩令阻系數(shù)采用設(shè)沖計(jì)規(guī)范中抽芯浸成型管道的摩范阻系待數(shù)尿0.5戲5召，根據(jù)偏于安埋全的計(jì)算原則箱，宜適當(dāng)減小許摩阻系數(shù)值。餡豎向摩阻系數(shù)宴與預(yù)緊摩阻系笛數(shù)是否采用相紋同的值，需要階進(jìn)一步探討。狹3匆）在抱箍法蘭均應(yīng)力集中處，據(jù)受力復(fù)雜，還包宜進(jìn)行局部應(yīng)尊力分析。5剪力計(jì)算峽圖否4尤為抱箍剪力計(jì)愁算簡(jiǎn)圖，圖中患所頑示線O腹—包O芬為單片抱箍的筍對(duì)稱中心厭，改P罰為豎向荷載凱，咱q送x裙為抱箍與墩身燒間的摩阻力值腹，為表示方便園，將摩阻力繪爪于抱箍下方找，譯x供為計(jì)算斷面至努抱箍端的距離拳。秩根據(jù)平衡原理憶，計(jì)算截面上乓的剪滾力島Q辱為毀：叫豈俱他獄枯掩圖貧4傍………陜…秩（澇1筒0授）歸為旦x弄長(zhǎng)度抱箍上摩刑阻力的合力。樹(shù)而峽q票為正壓力與摩斗阻系數(shù)的積：蒸………驕…默（含1鉤1慮）榆據(jù)公式駝（苗6設(shè)），可以得出違：坡………棗…竊（宜1育2找）鳳將公式?。ú?苦1祥）、策（定1杏2塑）代入矮（集1游0騾），得：市………沉…口（丙1治3蹄）6結(jié)論有1尖）不考慮預(yù)緊舌摩阻損失的計(jì)疲算承載力約是視考慮預(yù)緊摩阻拒損失的計(jì)算承驚載力扮的響1.牲5爐倍，如果不考迅慮預(yù)緊摩阻損監(jiān)失，則抱箍承管載力計(jì)算值偏萬(wàn)于不安