基于新國標的后張預應力錨墊板荷載傳遞試驗

(廣西科技大學 廣西 柳州 545006；柳州歐維姆機械股份有限公司 廣西 柳州 545006)

基于新國標的后張預應力錨墊板荷載傳遞試驗

周鵬蔣業東黃穎溫朝臣

(廣西科技大學廣西柳州545006；柳州歐維姆機械股份有限公司廣西柳州545006)

最近我國根據預應力錨固體系國際主流標準對我國預應力錨固體系標準進行了新的修訂，為驗證新修訂的國標對后張預應力錨墊板荷載傳遞的要求與國際主流標準的區別，采用現場試驗的方式對按照歐洲標準設計的錨墊板與按照新修訂國標設計的錨墊板性能進行荷載傳遞分析。將歐洲標準與新修訂國際標準要求進行的試驗數據進行對比，得出結論。

國際主流標準;錨墊板;后張預應力;荷載傳遞

一、引言

預應力技術在工程中的應用已經無處不在，無論在國內還是國際預應力結構工程中，預應力錨固系統都是整個預應力結構工程中最主要和核心的部分，而后張法預應力結構由于在現在工程中施工比先張法更為方便更為廣泛。國外多國經過十幾年的實踐與探索對錨墊板的受力和傳遞已經有了很詳細很具體的標準，而我國近幾年才開始對錨墊板的荷載傳遞重視起來。最近剛剛修訂了關于錨固體系的新標準，所以試驗對于后張法的錨固體系研究非常有必要。

該試驗研究是為了驗證滿足國際市場上不同國家對后張預應力標準，與新修訂國標對于后張預應力結構的要求有什么區別，對體系化要求也較高。此研究能比較好的解決后張法預應力錨固系統國際應用上的差異化需求。也對我國在今后后張錨固系統的研究提供了參考依據。

二、實驗標準

國際上有很多關于錨墊板受力傳遞的標準我國新修訂的錨固體系標準是參考國際主流標準來修訂的，所以對錨固區混凝土測量并評估應變εv和εt，充分體現了國外標準編制專家對預應力結構的認真程度，對錨固區的安全要十分謹慎。

中國和歐洲設計規范都規定鋼絞線及高強鋼絲的張拉應力都要控制不超過0.75Fpk，施工規范又規定在任何情況下張拉控制應力不得超過0.80Fpk。張拉控制應力在施工時只是短暫的應力峰值，放張錨固后預應力筋中的應力就會降至0.70Fpk左右，在使用階段，應力將進一步降低。荷載傳遞試驗中規定的高荷為0.8Fpk，是和張拉控制應力對應的。對Fu的要求，美標規定單調加荷時Fu>1.2Fpk，和0.8Fpk的張拉控制應力相比有1.5倍的安全系數。美、歐及FIP規定循環加荷時Fu≥1.1Fpk，和實際張拉控制應力0.75Fpk相比，安全系數是1.47，二者相差無幾。

本次試驗主要以歐洲標準為例，對錨墊板進行荷載傳遞試驗，與按新修訂的國標進行的試驗進行對比，觀察兩種標準下錨墊板受力傳遞的區別。

三、實驗方法

(一)試件制作

分別按照歐洲標準和新修訂國標要求確定混凝土試件的輪廓尺寸(規格：410mm×410mm×820mm)及鋼筋含量，試件如附圖1所示。按試件圖準備好模子6個，每組實驗至少3個試件(歐標3個，國標3個)，在模子內安裝好錨墊板(喇叭管)、抗劈裂鋼筋(螺旋筋)、波紋管與輔助鋼筋等。灌注混凝土并養護。

圖1 試驗裝配圖

(二)實驗步驟

按歐洲標準把試件放在試驗機上，在錨墊板端面放上錨板，試驗機加載在錨板上。荷載按鋼絞線特征極限抗拉力Fpk所對應的值以20%為增量從0%到80%逐級施加。當拉力達到0.8Fpk后，對試件進行至少十次慢速循環加載，荷載上下限分別為0.8Fpk和0.12Fpk，所需的加載循環次數取決于應變讀數和裂縫寬度的穩定性。循環加載后逐漸增加拉力直至破壞。

循環加載期間，對若干個循環上、下荷載進行測量，以決定應變和裂縫寬度是否達到滿意的穩定狀態。循環荷載要一直加到穩定性達到滿意，在最后的破壞試驗時，試件混凝土的平均抗壓強度應為:fcm,e≤fcm,0

如果在上限荷載下裂縫寬度符合：wn-wn-4≤1/3(wn-4-w0)，n≥10，則裂縫寬度可視為已經穩定。

如果在上限荷載下應變增量符合：εn-εn-4≤1/3(εn-4-ε0)，n≥10，則縱向和橫向的應變可視為已經穩定。

1.εt橫向應變；2.εv縱向應變

注：測量點長度范圍0.6～0.8b(b=410)

圖2 試件側面應變測量點分布

荷載傳遞試驗主要采集的數據有：混凝土試件裂縫寬度、試件表面的應變和破壞荷載值。此外還應觀察錨具零件的變形、位移及斷裂狀況。混凝土棱柱體的四個側面都應測量和觀察，歐洲標準要求任選兩個側面進行數據整理，并據以評估試驗結果，試件的上表面裂縫及破壞情況也應觀察記錄和拍照。

同理，按照新修訂國標要求對試塊兒再一次進行試驗。

由實驗結果得出歐洲標準上限荷載裂縫寬度符合wn-wn-4≤1/3(wn-4-w0)，n≥10，上限荷載下應變增量符合：εn-εn-4≤1/3(εn-4-ε0)，n≥10，Fpk=279×12=3348(kN)，1.1Fpk(fcm,e/fcm,0)=1.1×3348×(30.6/30)=3756.45(kN)。

新國標上限荷載裂縫寬度符合wn-wn-4≤1/3(wn-4-w0)，n≥10，上限荷載下應變增量符合：εn-εn-4≤1/3(εn-4-ε0)，n≥10，Fpk=279×12=3348(kN)，1.1Fpk(fcm,e/fcm,0)=1.1×3348×(29.7/30)=3645.5(kN)。

由上述結果可知按歐洲標準和按新修訂國標生產的錨墊板在荷載試驗中得到的數據基本一致，安全性能基本相同。

四、結束語

本文對按照歐洲標準和新國標設計的后張預應力錨墊板進行了具體實驗，得出的數顯示按照歐洲標準設計的錨墊板與按照新國標設計的錨墊板在荷載傳遞上的性能基本一致，表明按照我國標準生產的錨墊板完全可以滿足歐洲標準的要求，我國標準已經達到國際主流標準。

今后我國應該繼續對國標的后張錨固體系完善系統化，提高系統解決能力，從而進一步提升我國后張預應力錨固體系在國際市場的競爭力，推動我國預應力錨固技術走向國際前沿。

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Theloadtransfertestofanchorplatebasedoneuropeannadnewnationalstandard

ZhouPeng,JiangYe-dong,HuangYing,WenChao-chen

(1.GuangxiUniversityofScienceandTechnologyLiuzhouGuangxi545006,China) (2.LiuzhouOVMMachineryCO,LTD,LiuzhouGuangxi545006,China)

Recently our country according to the anchorage system of international mainstream of standard prestressed anchorage system in China carried out a new revision,the revised national standard for different verification requirements of prestressed anchor plate load transfer post tensioned with international mainstream standards,the field test of anchor plate design in accordance with the European standards and in accordance with the performance of the anchor plate the newly revised national standard design for load transfer analysis.Compare the test data with the requirements of the European standard and the newly revised international standard,and draw the conclusion.

International mainstream standards；Anchor plate；Post tension prestress；load transfer

周鵬(1994-)，男，山東濰坊，廣西科技大學，在讀碩士研究生，主要從事預應力混凝土結構以及預應力錨具研究。