(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111549953.X (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 湖北工业大 学 地址 430068 湖北省武汉市洪山区南李路 28号 (72)发明人 刘永莉　薛田甜　肖衡林　朱志政　 席铭洋　柏华军　刘志杰　徐静　 (74)专利代理 机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 42222 代理人 杨宏伟 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 16/21(2019.01) G06F 111/04(2020.01)G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种在工程结构中获取试验参数的简化预 应力试验方法 (57)摘要 本发明公开了一种在工程结构中获取试验 参数的简化预应力试验方法， 首先根据工程规 模， 选择典型梁板的预应力管道， 并收集预应力 钢筋束的布置及预应力管道的管道 参数； 然后搭 建张拉装置， 对预应力钢束进行双端分级张拉， 读取并记录钢束两端张拉力及预应力钢筋束的 伸长量， 建立方程假设钢束中心点， 并根据算法 进行计算； 根据预测值完成最终张拉。 本发明双 端张拉算法代 替传统摩阻实验单端张拉方法， 从 而达到双 端张拉的摩阻实验； 将单端张拉变为双 端张拉， 避免了单端张拉时管道曲折， 预应力钢 筋束受力不均匀的问题， 提高预应力筋的使用效 率， 更符合工程实际情况。 权利要求书5页 说明书11页 附图2页 CN 114323936 A 2022.04.12 CN 114323936 A 1.一种在工程结构中获取试验参数的简化预应力试验方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 根据工程规模， 选择典型梁板的预应力管道， 并收集预应力钢筋束的布置及预应力 管道的张拉参数； S2、 搭建在预应力管道两端搭建能记录张拉力和张拉伸长量的张拉装置； S3、 对预应力管道内预应力钢筋束分五级进行双端对称张拉； 分级张拉时记录预应力 钢筋束两端伸长量与所施加张拉力； S4、 预设中心点偏移量为x， 管道摩阻参数为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数μ和管道 每米局部偏差对摩擦的影响系数k， 将双端对称张拉看作为两个单端张拉列式， 通过假设中 心点A'， 将左右 A、 B两端张拉装置的张拉设为主动端， 中心点A'处设为被动端； 因为两端总伸长量和千斤顶张拉值已知； 由理论伸长量公式 推得lAA'和lA'B； 由平均应力公式 和终点截面应力公式σj＝2σp‑σi， 推得σA和σB 联立方程建立关系如下： σp为平均张拉应力； σj为终点截面张拉应力； σi为起点截面张拉应力； σA为从左向右张拉的A A'段的起 点截面张拉应力； σB为从右向左张拉的BA'段的起 点截面张拉应力； σA'为从左向右张拉的A A'段终点截面应力； σ'A'为从右向左张拉的BA'段终点截面应力； lAA'为从左向右张拉的A A'段的伸长量； lA'B为从右向左张拉的BA'的伸长量； μ为预应力钢筋与管道壁的摩擦系数； θ为预应力管道沿梁长方向弯曲角之和， θ＝Σθj， θj为预应力管道沿梁长方向第j段弯 曲角； K为管道每 米局部偏差对摩擦的影响系数；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114323936 A 2lAB为预应力钢筋束AB段长度； S5、 以左端张拉为主动张拉端， 从第三级张拉开始， 依据最小二乘法对预应力管道的摩 擦系数和 局部偏差系数进行拟合计算， 计算公式如下： 由管道摩阻损失计算公式FB＝FZe‑( μ θ +kl)   公式(2) 其中两端张拉的FB＝σA'， FZ＝σcon左 为确定摩阻参数k和 μ， 令 c＝ln(FZ/FB) 对公式(2)两边取对数则有： c＝ ln(FZ/FB)＝ μ θ +kl   公式(3) 对公式(3)变形后得到 μ θ +k l‑c＝0； 分级张拉数据满足 μiθ +kil‑ci＝0； 其中， σcon为张拉端预应力钢筋束锚下控制应力； FB为被动端的张拉力； FZ为主动端的张拉力； l为预应力钢筋束在管道内总长度l ＝Σlj； j为预应力钢筋束曲线分段 数； ci为换算系数， l n(Fzi/Fbi)＝ci； 假设每次实验 存在误差 Δi， 即Δi＝ μiθ +kil‑ci； 若 根据最小二乘法原理， F 取得最小值应满足 化简整理得k和 μ计算公式： 其中n为荷载分级加载的总级数； 进一步化简得到： 联合公式(4)和公式(6)得到： 根据公式(6)得到 权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114323936 A 3