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程中大量使用的臨時工具，也經(jīng)常發(fā)生抱箍使用的事故，主要原因是對抱箍設(shè)計承載力估計不足。影響抱箍承載力的因素有抱箍結(jié)構(gòu)、承載力計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，而承載力分析計算是其中比較關(guān)鍵的因素，許多文獻(xiàn)對此進(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，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，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，則會使抱箍承載力計算值偏于不安全?；谏鲜鲈?，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算方法。2未考慮摩阻損失的抱箍承載力計算2.1徑向壓力分析假定預(yù)緊螺栓時，不考慮摩阻力，預(yù)緊力沿圓周均勻分布。如圖1所示，原點O為抱箍圓周上的任意一點，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算3.1摩阻損失呈施加預(yù)緊畫力時，摩旅阻引起預(yù)扭緊力沿圓映周的損失喉。根據(jù)摩崗擦原理，皆引用《公唐路鋼筋混擺凝土及預(yù)偽應(yīng)力混凝珍土橋涵設(shè)敢計規(guī)范犁》奔(JTG賭D62墻-200紫4愉)產(chǎn)中的計算密方法，應(yīng)導(dǎo)力損失為籃：們………那…稻（處4勝）兇當(dāng)采用兩誦片式抱箍疲時，傳值文取黨0驚，磚取投，憶取統(tǒng)0.5念5戒（抽芯成襖型），則跪抱箍中間縮點的應(yīng)力淹損失為：刻可以看出辦，當(dāng)采用奧兩片式抱慮箍時，在蜂每片抱箍號的中點處圍，拉力損震失準(zhǔn)約盒42肚%務(wù)，軸力分程布見癥圖渴2廢，陰影部僻分徑向長踏度為軸力他的值。寬兩片式抱漫箍，自預(yù)墊緊力施加擊（法蘭）努處到中點靜位置的軸菊向力計算蘇式為下：上威營輔鐘創(chuàng)跨烏裂困格宏敬蒼壇圖惰2睡………所…蹄（市5籮）來3.匆2杏徑向壓力虧分析樣在圓周上等，對于某屑一微段抱莊箍概，徑向力渡為唯:回抱箍圓周芒的徑向合制力，對稱暗分卡4棵段計算，伸每段合力旗為如醫(yī)圖鳥3塊所示的面嬸積。抱箍嫂合力：式…懷…堪（裁6斥）漂將歇=0.5交5泡代入公式刪，咳得敗圖3航3.壁3威抱箍承載兔力坑設(shè)豎向摩妙阻系數(shù)為柳，擁K罪為安全系柔數(shù)，得則饞承載力貞為安………窗…翼（屆7慨）趣將討=0.5槳5嚼代入公式阻，得勁4巴哲考慮摩阻節(jié)損失的抱漆箍承載力團(tuán)分析到4.1荷持兩種算法紐的承載力抬比較言將兩種算啞法得出的粥承載力比傷較：拾可看出，焰不考該預(yù)連緊摩阻損妄失的承載漢力是考慮由預(yù)緊摩阻剖損失的承侄載力的梅約巷1.冠5鴉倍。設(shè)計槳抱箍時，就若不考慮足預(yù)緊摩阻短損失，抱月箍嚴(yán)重偏辣于不安全伍。蠶4.怒2父承載力的武提高泰若將兩片亭式抱箍改熱為四片式繡，安裝時睛四點預(yù)緊鴿，則可減馬小預(yù)緊摩個阻損失。陡按照前述吹分析方法趨計算：墓………然…聰（和8比）接將瘦=0.5羅5掃代入公叛式豎(8狠)絲，得其將記（盲8林）代入克，得牧………哨…杠（優(yōu)9券）援將屑=0.5添5透代入公焦式梅(9柔)序，得廊與兩片式勻抱箍相比占，承載力搞提高到絲倍。幅4.攔3顛影響承載憐力計算的村因素輪1繩）將設(shè)計攔規(guī)范中預(yù)教應(yīng)力張拉蔥損失計算概公式，應(yīng)規(guī)用于抱箍爐預(yù)緊摩阻趙損失計算匹比較符合逝實際。穩(wěn)2埋）計算公浪式中的抱昌箍預(yù)緊摩東阻系數(shù)采暢用設(shè)計規(guī)梅范中抽芯后成型管道曉的摩阻系交數(shù)缺0.5業(yè)5呆，根據(jù)偏虜于安全的搏計算原則脖，宜適當(dāng)慈減小摩阻尾系數(shù)值。偽豎向摩阻谷系數(shù)與預(yù)誰緊摩阻系工數(shù)是否采參用相同的莖值，需要易進(jìn)一步探爭討。刷3墻）在抱箍房法蘭應(yīng)力膀集中處，毛受力復(fù)雜道，還宜進(jìn)旱行局部應(yīng)跳力分析。淋5促熊剪力計算礙圖耽4遲為抱箍剪貌力計算簡翠圖，圖中駁所糊示你O范—廳O悲為單片抱北箍的對稱攤中心絹，虧P鳥為豎向荷覆載撲，延q兄x鴨為抱箍與我墩身間的殲?zāi)ψ枇χ导?，為表示仗方便，將沖摩阻力繪絮于抱箍下福方木，短x團(tuán)為計算斷艷面至抱箍減端的距離倦。細(xì)根據(jù)平衡裙原理，計每算截面上屬的剪掛力換Q士為籠：游廟銳草丹說退晌碗圖怠4擱………潤…斑（巧1貸0謠）脅為家x墓長度抱箍傷上摩阻力極的合力。津而漆q綿為正壓力畏與摩阻系動數(shù)的積：月………拴…度（壘1折1幣）東據(jù)公式堅（咸6霧），可以屋得出：務(wù)………六…老（腔1屠2扎）華將公式腸（饒1泛1左）、駕（童1擾2賞）代入蛛（叮1棟0貸），得：頌………夜…池（刺1塘3娘）螺6攔戚結(jié)論丘1貓）不考慮與預(yù)緊摩阻員損失的計栗算承載力耽約是考慮單預(yù)緊摩阻請損失的計存算承載力炭的答1.滴5偶倍，如果甩不考慮預(yù)桶緊摩阻損學(xué)失，則抱陸箍承載力孫計算值偏撐