[发明专利]早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法

说明书

本发明涉及早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法，该方法控制预应力张拉的分批方法以及张拉力，以首批张拉预应力刚好平衡混凝土自重，使混凝土结构反拱为零，消除设计之外的长期徐变变形。与现有技术相比，本发明方法首批预应力仅平衡混凝土结构的自重，混凝土结构零反拱，不会产生长期徐变变形，本发明方法无需调整底模板设置负预拱度，本发明方法统一了分批张拉的张拉控制应力标准，提供了一种简化计算方法，提高了张拉力计算的效率。

技术领域

本发明属于土木工程建设领域，尤其是涉及早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法。

背景技术

混凝土结构工厂化预制是未来的发展趋势，由于混凝土早龄期强度低、弹性模量低，按设计要求张拉预应力可能会产生压缩或开裂的现象，进而造成养存周期长、占用预制台位较久的后果，降低了生产效率。

行业内提出了采用分批张拉控制方法，即在混凝土早龄期张拉部分预应力，满足移运要求，然后待混凝土强度和弹性模量到达设计要求后，补足剩余的预应力。但是分批张拉仍然存在两个问题，其一为张拉控制应力并无统一标准，其二是早龄期张拉产生反拱变形，在徐变影响下会持续增大，需要设置负预拱度，负预拱度又与张拉力相关，无统一标准，负预拱度又为底模板的安装带来困难。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法，该方法控制预应力张拉的分批方法以及张拉力，以首批张拉预应力刚好平衡混凝土自重，使混凝土结构反拱为零，无需预设多余的预反拱，消除设计之外的长期徐变变形。本发明的方法无需设置负预拱度，不影响底模板安装，本发明以零反拱方法统一了分批张拉的张拉控制应力标准。

早龄期预制混凝土结构零反拱的预应力分批张拉控制方法，具体包括以下步骤：

1)预制混凝土结构；

2)简化计算，确定分批方法以及张拉力；

3)张拉首批预应力，以首批张拉预应力刚好平衡混凝土自重，使混凝土结构反拱为零；

4)移运混凝土结构；

5)二批张拉预应力。

本发明方法中，步骤2)中确定的张拉首批预应力，使得首批张拉预应力提供的竖向分力合力平衡预制混凝土结构的自重。

本发明方法中，首批张拉预应力提供的竖向分力合力平衡预制混凝土结构的自重的简化计算公式如下：

公式可变换为：

式中：T为待确定的预应力首批张拉力，单位kN，由本公式计算得出；

G为混凝土结构自重，单位kN，由设计的预制混凝土结构以及混凝土材质确定；

R为预应力转角位置的半径，单位m，根据预制混凝土结构的设计图获取；

θ为预应力转角，单位rad，根据预制混凝土结构的设计图获取；

s为预应力钢绞线的弧长，单位m，根据预制混凝土结构的设计图获取。

其中，R根据预制混凝土结构中预应力钢绞线的形状与位置确定，为基于预制混凝土结构的已知参数。

其中，θ根据预制混凝土结构中预应力钢绞线的形状与位置确定，为预应力钢绞线与水平线之间的角度，为基于预制混凝土结构的已知参数。