考虑预紧摩阻损失的圆形抱箍承载力

考虑预紧摩阻损失的圆形抱箍承载力分析1前言抱箍是桥梁施工过程中大量使用的临时工具，也经常发生抱箍使用的事故，主要原因是对抱箍设计承载力估计不足。影响抱箍承载力的因素有抱箍结构、承载力计算以及施工误差引起的预紧力的施加、摩阻系数变异等，而承载力分析计算是其中比较关键的因素，许多文献对此进行了探讨[1]、[2]，但均未考虑预紧摩阻损失的影响。抱箍常用分片式，安装使用时，必须进行预紧，由预紧产生径向压力，进而提供摩阻力。当施加预紧力时，由于抱箍与柱体之间的摩阻使得抱箍轴力减小，从而减小抱箍对墩身的径向压力，进而影响承载力。如果不考虑此摩阻损失，则会使抱箍承载力计算值偏于不安全。基于上述原因，本文根据力学原理分析并提供了预紧摩阻损失的圆形抱箍承载力计算方法。2未考虑摩阻损失的抱箍承载力计算2.1径向压力分析假定预紧螺栓时，不考虑摩阻力，预紧力沿圆周均匀分布。如图1所示，原点O为抱箍圆周上的任意一点，T为抱箍的预紧力。抱箍的线性方程：…………（1）以某一微段抱箍为对象，分析其产生的径向力。在q方向上有平衡方程：图1得：，而于是微元上的径向力在整个圆周上，有…………（2）2.2抱箍承载力设竖向摩阻系数为，K为安全系数，则承载力F为…………（3）抱箍承载力与预紧力、摩阻系数成正比。3考虑摩阻损失的抱箍承载力计算3.1摩阻损失呈施加预紧画力时，摩旅阻引起预扭紧力沿圆映周的损失喉。根据摩岗擦原理，皆引用《公唐路钢筋混摆凝土及预伪应力混凝珍土桥涵设敢计规范犁》奔(JTG赌D62墙-200紫4愉)产中的计算密方法，应导力损失为篮：们………那…稻（处4胜）凶当采用两诵片式抱箍疲时，传值文取党0惊，砖取投，忆取统0.5念5戒（抽芯成袄型），则跪抱箍中间缩点的应力淹损失为：刻可以看出办，当采用奥两片式抱虑箍时，在蜂每片抱箍号的中点处围，拉力损震失准约盒42肚%务，轴力分程布见症图渴2废，阴影部僻分径向长踏度为轴力他的值。宽两片式抱漫箍，自预垫紧力施加击（法兰）努处到中点静位置的轴菊向力计算苏式为下：上威营辅钟创跨乌裂困格宏敬苍坛图惰2睡………所…蹄（市5箩）来3.匆2杏径向压力亏分析样在圆周上等，对于某屑一微段抱庄箍概，径向力渡为唯:回抱箍圆周芒的径向合制力，对称暗分卡4棵段计算，伸每段合力旗为如医图鸟3块所示的面婶积。抱箍嫂合力：式…怀…堪（裁6斥）漂将歇=0.5交5泡代入公式删，咳得败图3航3.壁3威抱箍承载兔力坑设竖向摩妙阻系数为柳，拥K罪为安全系柔数，得则馋承载力贞为安………窗…翼（届7慨）趣将讨=0.5桨5嚼代入公式阻，得劲4巴哲考虑摩阻节损失的抱漆箍承载力团分析到4.1荷持两种算法纽的承载力抬比较言将两种算哑法得出的粥承载力比伤较：拾可看出，焰不考该预连紧摩阻损妄失的承载汉力是考虑由预紧摩阻剖损失的承侄载力的梅约巷1.冠5鸦倍。设计桨抱箍时，就若不考虑足预紧摩阻短损失，抱月箍严重偏辣于不安全伍。蚕4.怒2父承载力的武提高泰若将两片亭式抱箍改热为四片式绣，安装时睛四点预紧鸽，则可减马小预紧摩个阻损失。陡按照前述吹分析方法趋计算：墓………然…聪（和8比）接将瘦=0.5罗5扫代入公叛式竖(8狠)丝，得其将记（盲8林）代入克，得牧………哨…杠（优9券）援将屑=0.5添5透代入公焦式梅(9柔)序，得廊与两片式匀抱箍相比占，承载力搞提高到丝倍。幅4.拦3颠影响承载怜力计算的村因素轮1绳）将设计拦规范中预教应力张拉葱损失计算概公式，应规用于抱箍炉预紧摩阻赵损失计算匹比较符合逝实际。稳2埋）计算公浪式中的抱昌箍预紧摩东阻系数采畅用设计规梅范中抽芯后成型管道晓的摩阻系交数缺0.5业5呆，根据偏虏于安全的搏计算原则脖，宜适当慈减小摩阻尾系数值。伪竖向摩阻谷系数与预谁紧摩阻系工数是否采参用相同的茎值，需要易进一步探争讨。刷3墙）在抱箍房法兰应力膀集中处，毛受力复杂道，还宜进旱行局部应跳力分析。淋5促熊剪力计算碍图耽4迟为抱箍剪貌力计算简翠图，图中驳所糊示你O范—厅O悲为单片抱北箍的对称摊中心绢，亏P鸟为竖向荷覆载扑，延q兄x鸭为抱箍与我墩身间的歼摩阻力值件，为表示仗方便，将冲摩阻力绘絮于抱箍下福方木，短x团为计算断艳面至抱箍减端的距离倦。细根据平衡裙原理，计每算截面上属的剪挂力换Q士为笼：游庙锐草丹说退晌碗图怠4搁………润…斑（巧1贷0谣）胁为家x墓长度抱箍伤上摩阻力极的合力。津而漆q绵为正压力畏与摩阻系动数的积：月………拴…度（垒1折1币）东据公式坚（咸6雾），可以屋得出：务………六…老（腔1屠2扎）华将公式肠（饶1泛1左）、驾（童1扰2赏）代入蛛（叮1栋0贷），得：颂………夜…池（刺1塘3娘）螺6拦戚结论丘1猫）不考虑与预紧摩阻员损失的计栗算承载力耽约是考虑单预紧摩阻请损失的计存算承载力炭的答1.滴5偶倍，如果甩不考虑预桶紧摩阻损学失，则抱陆箍承载力孙计算值偏撑