(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 202111561975.8 (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　万娟　 徐静　何欢　柏华军　席铭洋　 朱志政　 (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. G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种新型的预应力钢束实验参数计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种新型的预应力钢束实验 参数计算方法， 首先依据工程场地选择张拉方 式， 进行两次单端分级张拉， 根据各级预应力钢 筋束测量数据， 利用最小二乘法对钢束摩阻系数 和偏差系数进行拟合， 并对张拉伸长量及张拉力 进行算法预测及动态修正， 最终将摩阻实验修正 算法应用到实际工程张拉中。 区别于传统工程施 工时， 摩阻实验与预应力张拉不可同时进行。 将 不同工况下数据测量代替传统的抽样运算， 每次 张拉时孔道内所有管道都可进行相应实验， 并依 据管道情况进行最终张拉预测修正。 将传统的摩 阻试验和实际张拉的两步工作通过该算法结合 在一起， 无需单独进行摩阻实验。 将多级张拉代 替原本需要多根孔道张拉， 以此满足最小二乘 法。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 114329700 A 2022.04.12 CN 114329700 A 1.一种新型的预应力钢束实验参数计算方法， 其特征在于： 首先箱梁最终张拉前进行 两次单端分级张拉， 根据各级 预应力钢筋束测量数据， 利用最小二乘法对摩阻参数拟合， 并 对张拉伸长量及张拉力进 行算法预测及动态修正摩阻参数， 将最 终得到摩阻参数应用到双 端实际张拉修正， 所述摩阻参数包括预应力钢筋束与管道壁的摩擦系数和管道摩擦系数影 响的局部偏差系数。 2.根据权利要求1所述预应力钢束实验参数计算方法， 其特 征在于， 具体步骤如下： 步骤1、 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； 步骤2、 搭建张拉装置， 将预应力钢筋束一侧选作为主动端， 另一端作为被动端， 开始对 预应力钢筋束进行分级张拉， 读取并记录主动端张拉力、 被动段张拉力及预应力钢筋束的 伸长量； 步骤3、 至少分四级张拉， 分级张拉时， 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， 计算公式如下： 管道摩阻损失计算公式为FB＝FZe‑( μ θ +kl)          公式(1) 对于公式(2)化简得到： n为荷载分级加载的总级数； μ为预应力钢筋束与管道壁的摩擦系数； θ为张拉端预应力管道的曲线孔道的切线与计算截面处曲线孔道的切线之间的夹角， 根据曲线孔道的曲率 来计算； k为管道每 米局部偏差对摩擦影响的局部偏差系数； x为从张拉端至计算截面的管道长度， 近似取 该段管道在构件纵轴上的投影长度； ci为第i级张拉的中间参数， 为第i级张拉被动端的实测应力， 为第i级张拉主动端的张拉力； l为预应力管道的空间曲线长度； i为预应力钢筋束加载级数； 由公式(1)和公式(3)得到 通过公式(4)得到 μi为第i级预应力钢筋束与管道壁的摩擦系权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114329700 A 2数； ki为第i级管道每 米局部偏差对摩擦的影响系数； 步骤4、 对加载后数据进行整合记录， 根据算法求出第 i级时的摩阻系数实测值,通过制 定n‑1级摩阻参数预测第n级摩阻系数值的规则， 由i ‑1级摩阻参数预测i级 时的摩阻参数， 预测公式如下： μi＝n为预测的第n级张拉时预应力钢筋束与管道壁的摩擦系数； ki＝n为预测第n级张拉时预应力管道每 米局部偏差对摩擦的影响系数； wi为第i级加载的权值系数； n为预应力分级加载的总级数， 此处n为动态加载级数， 且n>4， 每次加载时都会进行预 测与修正， 在n‑1级加载时预测n级值； 步骤5、 假定张拉过程中钢束形状不变， 精确计算预测的后一级荷载下伸长量， 并与实 际伸长校核， 对张拉预测结果 不断进行动态修 正， 减少误差； 步骤6、 将步骤2中预应力钢筋束分级加载完毕后的主动端、 被动端进行调换， 再次逐级 对预应力钢筋束分级加载张力； 分级张拉时， 读取并记录下张拉力及钢束伸长量； 步骤7、 重复2到5， 在每级张拉过程中通过最小二乘法将各级张拉下的μ和k不断进行拟 合， 并对预测值不断修正， 反复减小误差； 此外按照该算法可实时监测出钢束受力变化， 通 过每一级的应力实测计算值与前一级的张拉预测进行对比， 持续进行张拉结果的动态预 测； 步骤8、 在最后 一级张拉结束前完成最终张拉预测结果， 将最终张拉预测应用到实际张 拉修正中进行双端张拉。 3.根据权利要求2所述的预应力钢 束实验参数计算方法， 其特征在于： 步骤3 中， 预应力 钢筋束与管道壁的摩擦系 数μ和管道每米局部偏差对摩擦影响的局部偏差系 数k计算公式 如下： μ＝Σ(wiμi) k＝Σ(wiki)。 4.根据权利要求3所述的预应力钢 束实验参数计算方法， 其特征在于： 步骤4中， 权重系 数wi计算方式如下： 5.根据权利要求3所述的预应力钢 束实验参数计算方法， 其特征在于： 步骤5 中， 具体方 法如下： 由公式(1)得到预测钢束总伸长量如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114329700 A 3