一种超高性能混凝土锚固体系评价方法技术

本发明专利技术公开了一种超高性能混凝土锚固体系评价方法，包括以下步骤：模型制备；将模型安装至台架上；安装测试装置和计算荷载值；开展逐级加载并记录测试结果；试验结束后，根据试验先判断UHPC结构和锚垫板的结果，然后判断锚固体系合格与否。本发明专利技术试验中各级荷载间隔时间观测并记录裂缝宽度和锚垫板竖向位移值，验证模型是否满足预应力超高性能混凝土结构锚固区域的正常使用极限状态要求，控制超高性能混凝土的裂缝开展及裂缝宽度和锚垫板变形性能，保障锚固体系的正常使用和耐久性；在荷载最终加载至最终破坏，验证模型承载能力极限状态要求，从而判断承载能力是否满足使用要求，是否满足承载能力极限状态。是否满足承载能力极限状态。是否满足承载能力极限状态。

【技术实现步骤摘要】
一种超高性能混凝土锚固体系评价方法


[0001]本专利技术涉及锚固装置检测领域，特别是涉及一种超高性能混凝土锚固体系评价方法。

技术介绍

[0002]预应力技术是采用钢绞线张拉后对混凝土结构施加预压应力，从而提高混凝土结构的耐久性和承载能力，现在普遍采用1860MPa的钢绞线施加预应力。随着钢铁冶炼技术与加工制造工艺的提高，1960～2400MPa的钢绞线陆续被研发和应用，高强钢绞线的应用增加了锚固区的受力，提高了对锚固体系的要求。
[0003]超高性能混凝土是一种新型高性能水泥基混凝土材料，具有超高的抗压性能、耐久性和良好的抗拉性能，立方体抗压强度一般高于120MPa。在桥梁、建筑结构、电力结构等已进行应用，在预应力锚固区具有良好适用性。
[0004]既有结构锚固体系中普通钢筋配置量较大，在实际施工中不利于钢筋绑扎和混凝土的浇筑，给锚固区混凝土结构质量带来隐患。普通混凝土的抗拉强度较低，在预应力集中作用下，混凝土有开裂的风险。现有适应于高强预应力的超高性能混凝土锚固体系应用于高强预应力体系，减小锚垫板尺寸和降低钢筋配筋率，提高结构质量和施工效率。
[0005]为了满足适应于高强预应力的超高性能混凝土锚固体系的设计需求，现需一种超高性能混凝土锚固体系评价方法来实现超高性能混凝土锚固体系的参数设计以及评价。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了解决现有技术中预应力锚固体系评价方法未有针对超高性能混凝土锚固体系的问题，本专利技术提供了一种超高性能混凝土锚固体系评价方法，通过对超高性能混凝土锚固体系开展对应钢绞线数量和钢绞线拉力标准值的各级加载进行测定并根据测定方式调整设计数值的方法，解决了现有技术的问题。
[0007]本专利技术提供了一种超高性能混凝土锚固体系评价方法，包括以下步骤：
[0008]S1、设定锚垫板参数和UHPC参数，根据设定的锚垫板参数和UHPC参数制备超高性能混凝土锚固体系模型；
[0009]S2、对制备的超高性能混凝土锚固体系模型进行极限情况下强度试验；
[0010]S3、根据强度试验结果判断立方抗压强度是否大于设计值，是则进行步骤S4，否则进行步骤S20；
[0011]S4、根据强度试验结果判断抗折强度是否大于设计值，若是则进行步骤S6，否则进行步骤S20；
[0012]S5、将超高性能混凝土锚固体系模型安装至台架上；
[0013]S6、对超高性能混凝土锚固体系模型安装荷载测试装置；
[0014]S7、根据模型钢绞线公称抗拉强度标准值、试验锚垫板对应的钢绞线根数和单根钢绞线公称横截面积计算锚垫板传力试验中钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
，F
ptk
的具体计算公
式如下：
[0015]F
ptk
＝f
ptk
×
n
×
A
p
；
[0016]其中f
ptk
为钢绞线公称抗拉强度标准值，n为试验锚垫板对应的钢绞线根数，A
p
为单根钢绞线公称横截面积；
[0017]S8、对超高性能混凝土锚固体系模型进行第一试验倍率下的钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
的加载，持续时间为T1；
[0018]S9、判断此时超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S24，否则进行步骤S10；
[0019]S10、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S28，否则进行步骤S11；
[0020]S11、对超高性能混凝土锚固体系模型进行第二试验倍率下的钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
的加载，持续时间为T2；
[0021]S12、判断此时超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S23，否则进行步骤S13；
[0022]S13、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S27，否则进行步骤S14；
[0023]S14、提升载荷至第三试验倍率下的钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
后，进行反复加载，反复加载次数为X；
[0024]S15、判断此时超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S22，否则进行步骤S16；
[0025]S16、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S26，否则进行步骤S17；
[0026]S17、提升载荷至第四试验倍率的钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
载荷；
[0027]S18、判断超高性能混凝土锚固体系模型表面裂缝宽度是否超过0.1mm，是则进行步骤S21，否则S19；
[0028]S19、判断锚垫板是否出现裂缝，且锚垫板向下位移是否出现负增长，若有一项为是则进行步骤S25，否则进行步骤S29；
[0029]S20、提高UHPC强度，提高量为AN/m2，进行步骤S1；
[0030]S21、提高钢纤维掺量α％，进行步骤S1；
[0031]S22、改善养护条件的同时提高钢纤维掺量β％，进行步骤S1；
[0032]S23、提高UHPC强度BN/m2同时提高钢纤维掺量β％，进行步骤S1；
[0033]S24、提高UHPC强度CN/m2、改善养护条件的同时提高钢纤维掺量γ％，进行步骤S1；
[0034]S25、加大锚垫板厚度amm，进行步骤S1；
[0035]S26、加大锚垫板尺寸bmm，进行步骤S1；
[0036]S27、加大锚垫板cmm厚度和尺寸dmm，进行步骤S1；
[0037]S28、加大锚垫板emm厚度和尺寸fmm同时提高锚垫板材料强度ΔN/m2，进行步骤S1；
[0038]S29、试验极限载荷F
u
，若极限载荷则判定为锚固体系合格，否则为进行步骤S20；
[0039]其中，F
u
为试验极限荷载值、f
cu,k
为模型设计混凝土立方体抗压强度标准值、f
′
cu
为试验时同条件养护立方体模型的抗压强度实测平均值。
[0040]本专利技术所述的一种超高性能混凝土锚固体系评价方法，作为优选方式，步骤S1具体包括：
[0041]S1a、钢模板内外表面除锈并涂刷脱模剂；
[0042]S1b、判断待评价的锚固体系是否有普通钢筋，是则将绑扎好的钢筋笼放入钢模板内部后进行步骤S1c，否则直接进行步骤S1c；
[0043]S1c、判断待评价的锚固体系是否有螺旋钢筋，是则在钢筋笼内安装螺旋筋和锚垫板后进行步骤S1d，否则在钢筋笼内安装锚垫板后进行S1d；
[0044]S1d、在钢模板内浇筑超高性能混凝土；
[0045]S1e、进行3天蒸汽养护或连续7天对模型进行洒水养护；
[0046]S1f、混凝土强度达到设计值60％，将模型脱模；
[0047本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高性能混凝土锚固体系评价方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、设定锚垫板参数和UHPC参数，根据设定的所述锚垫板参数和所述UHPC参数制备超高性能混凝土锚固体系模型；S2、对制备的所述超高性能混凝土锚固体系模型进行极限情况下强度试验；S3、根据强度试验结果判断立方抗压强度是否大于设计值，是则进行步骤S4，否则进行步骤S20；S4、根据强度试验结果判断抗折强度是否大于设计值，若是则进行步骤S6，否则进行步骤S20；S5、将所述超高性能混凝土锚固体系模型安装至台架上；S6、对所述超高性能混凝土锚固体系模型安装荷载测试装置；S7、根据模型钢绞线公称抗拉强度标准值、试验锚垫板对应的钢绞线根数和单根钢绞线公称横截面积计算锚垫板传力试验中钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
，F
ptk
的具体计算公式如下：F
ptk
＝f
ptk
×
n
×
A
p
；其中f
ptk
为钢绞线公称抗拉强度标准值，n为试验锚垫板对应的钢绞线根数，A
p
为单根钢绞线公称横截面积；S8、对所述超高性能混凝土锚固体系模型进行第一试验倍率下的所述钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
的加载，持续时间为T1；S9、判断此时所述超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S24，否则进行步骤S10；S10、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S28，否则进行步骤S11；S11、对所述超高性能混凝土锚固体系模型进行第二试验倍率下的所述钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
的加载，持续时间为T2；S12、判断此时所述超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S23，否则进行步骤S13；S13、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S27，否则进行步骤S14；S14、提升载荷至第三试验倍率下的所述钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
后，进行反复加载，反复加载次数为X；S15、判断此时所述超高性能混凝土锚固体系模型表面是否出现可见裂缝，是则进行步骤S22，否则进行步骤S16；S16、判断此时锚垫板向下位移是否出现负增长，是则进行步骤S26，否则进行步骤S17；S17、提升载荷至第四试验倍率的所述钢绞线束抗拉力标准值F
ptk
载荷；S18、判断所述超高性能混凝土锚固体系模型表面裂缝宽度是否超过0.1mm，是则进行步骤S21，否则S19；S19、判断锚垫板是否出现裂缝，且锚垫板向下位移是否出现负增长，若有一项为是则进行步骤S25，否则进行步骤S29；S20、提高UHPC强度，提高量为AN/m2，进行步骤S1；S21、提高钢纤维掺量α％，进行步骤S1；S22、改善养护条件的同时提高钢纤维掺量β％，进行步骤S1；
S23、提高UHPC强度BN/m2同时提高钢纤维掺量β％，进行步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旺旺，苏永华，班新林，牛斌，石龙，陈胜利，葛凯，王乐然，董亮，李克冰，孙明德，杨心怡，赵体波，荣峤，王苇，窦俊鹏，李清池，武盛韬，王一干，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：