[发明专利]试验用超短预应力梁的预应力锚具及其张拉工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于试验用超短预应力梁的预应力锚具及其张拉工艺，属于岩土工程中锚固定装置领域。 

背景技术

预应力技术在当今建筑结构工程和桥梁结构工程中已得到广泛应用，因此开展预应力技术的科学研究已经成为当今土木工程领域的一大热点研究方向。在现今的试验科学研究中，传统试验用预应力梁一般都在4m以上，这是由于将传统预应力锚具应用于试验用短预应力梁会引起在张拉过程中张拉端锚具变形和钢筋内缩过于严重，从而导致预加应力远远低于试验设计预加应力值，影响试验数据真实性，无法将所得试验结论应用于实际工程。然而，对于静力荷载试验或疲劳荷载试验，梁长达到2.5m就足以满足试验研究需要；对于耐久性能试验，由于试验机的限制，梁长最多只能为1.0m。综上所述，利用传统预应力锚具应用于试验用预应力梁会导致试验材料的浪费以及试验结果可靠性的严重降低。 

发明内容

发明目的 

本发明提出一种试验用超短预应力梁的预应力锚具及其预应力张拉工艺，目的在于改善传统预应力锚具及其预应力张拉工艺应用于试验用超短预应力梁所出现的张拉端锚具变形和钢筋内缩严重超限的试验现象。 

技术方案 

一种试验用超短预应力梁锚具，其特征在于：该锚具主要由外锚环和内锚环两部分组成，其外锚环内侧与内锚环外侧都配有丝扣，内锚环与外锚环间通过丝扣连接。 

锚具外锚环与内锚环的丝扣高度要大于2倍张拉端锚具变形和钢筋的回缩量。 

一种如上所述试验用超短预应力梁锚具的张拉工艺，其特征在于：分为两次张拉：首次张拉不使用层铰，通过穿心千斤顶分10级加载将预应力筋张拉至1.05σ_con，且每级荷载持荷10min；二次张拉是将层铰放置在穿心千斤顶前端，而后将预应力筋一次性张拉至1.05σ_con，同时徒手旋钮内锚环和外锚环以拟补张拉端锚具变形和钢筋的回缩量。 

锚具外锚环与内锚环的丝扣高度要大于2倍张拉端锚具变形和钢筋的回缩量。 

所述的层铰为中空、立面局部开口的圆柱型装置，圆柱体一端不封口，另一端利用钢垫板封口，钢垫板与圆柱体间利用丝扣连接，钢垫板中心处设有直径略大于预应力筋直径的圆孔，用于撑顶穿心千斤顶的前端锚环；层铰的中空段高度至少为2倍锚具高度。 

层铰末端的钢垫板厚度以及中空段钢板厚度通过轴心受压构件的相关公式进行承载力和稳定性验算。 

优点及效果 

本发明的优点与积极效果如下： 

第一，本发明的预应力锚具与层铰的搭配使用，可以在二次张拉过程中通过旋钮预应力锚具的内、外锚环来大大的拟补由于张拉端锚具变形和钢筋回缩所引起的有效预加应力损失。 

第二，采用二次张拉工艺可以有效的降低锚具与垫板间以及垫板与梁体混凝土间的预压变形，进一步降低有效预加应力损失。 

第三，本发明这种试验用超短预应力梁的预应力锚具构造简单，且张拉方法易于实现，成功解决了在试验过程中对超短梁有效施加预应力的技术难题。 

附图说明

图1为预应力锚具结构示意图； 

图2为预应力锚具内锚环的细部示意图； 

图3为预应力锚具外锚环的细部示意图； 

图4为预应力锚具俯视图； 

图5为层铰细部图； 

图6为层铰俯视图； 

图7为层铰结构示意图； 

图8为首次张拉装置示意图； 

图9为二次张拉装置示意图。 

标号及符号说明： 

1、钢绞线；2、锚具外锚环；3、锚具内锚环；4、夹片；5、层铰；6、穿心千斤顶。 

L1、锚具内锚环丝扣高度；L2、锚具外锚环丝扣高度；L3、层铰中空段高度；L4、锚固自由段长度；T1、层铰中空段钢板厚度；T2、层铰末端钢垫板厚度。 

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明： 

本发明涉及一种试验用超短预应力梁的预应力锚具及其张拉工艺，所示的 实施图中主要包括锚具外锚环2，锚具内锚环3，层铰5和首次张拉装置如图8所示以及二次张拉装置如图9所示。