整理最新折线配筋预应力砼先张梁的关键技术研究与应用Word文件下载.docx

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225.43

170.12

1.325

XPB-3

296.23

219.80

1.348

XPB-4

255.43

191.47

1.334

HPB-1

213.40

182.50

1.169

曲线后张梁

HPB-2

200.20

170.30

1.176

HPB-3

300.40

233.10

1.289

直线后张梁

表2折线先张梁和后张梁开裂弯矩比较

实测开裂弯矩

Mcr（kN.m）

计算开裂弯矩

Mcrc（kN.m）

Mcr/Mcrc

67.95

63

0.927

71.2

67.2

0.943

66.67

64.8

0.971

63.53

1.05

87.4

89.9

0.972

82.6

90.7

0.911

95.2

94.9

1.003

表3折线先张梁和后张梁破坏前挠度比较

实测破坏前挠度

f（mm）

计算破坏前挠度

fc（mm）

f/fc

80.65

94.03

0.858

78.98

88.07

0.897

72.30

86.70

0.834

72.19

80.00

0.902

69.98

75.46

65.35

74.77

0.874

68.73

88.53

0.776

由对比试验可得出如下结论：

1）折线先张预应力梁弯起器处的摩擦损失可按课题组建议公式

计算，计算值与试验结果符合良好，且有一定的保证率。

其余各项预应力损失可按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004或《混凝土结构设计规范》GB50010-2002建议的公式计算；

2）折线先张预应力梁有足够的承载力安全储备，在达到设计破坏荷载的130%以上时才发生破坏，而曲线后张预应力梁承载力的安全储备较折线先张预应力梁略低；

3）折线先张预应力梁的抗裂性略好于后张预应力梁；

4）在弯矩增大到开裂弯矩Mcr时（试验梁跨中截面已出现裂缝），弯起器上方混凝土的拉应力均小于混凝土抗拉强度标准值ftk，折线先张预应力梁临近破坏时弯起器钢板与混凝土接触面以及弯起器上面的混凝土并未出现裂缝，说明弯起能够很好的与混凝土共同工作，不会造成弯起器处混凝土的提早开裂。

（2）折线配筋预应力砼先张梁钢绞线应力传递长度及锚固区砼应力状态研究

先张法预应力构件在切断钢绞线放张后，混凝土中的有效预压应力是依靠钢绞线和混凝土之间的粘结力逐渐建立起来的。

在构件的端头，钢绞线的拉应力和混凝土的压应力均为零，随着距构件端头距离的增大，从先张法构件切断钢绞线的端部到构件中钢绞线的拉应力达到最大有效拉应力pe的距离称为钢绞线的预应力传递长度ltr，在ltr范围内钢绞线和混凝土的应力分别从零逐渐增大到有效预拉应力pe和有效预压应力pc，在先张法预应力构件端部区段的抗裂验算中应考虑混凝土预压应力的变化。

（a）TPB-1西端（b）TPB-2西端

图2钢绞线预应力传递长度计算

图2为本试验构件端部区段实测的混凝土压应力分布和按JTGD62-2004、GB50010-2002规范计算的混凝土压应力分布的比较，从图中可以看出在构件端部区段实测的混凝土压应力要大于按规范计算的压应力，说明先张法折线形预应力筋构件的预应力传递长度仍可按《公路钢筋混凝及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004或《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的规定计算，并有一定抗裂储备。

本项研究的初期，在驿宛高速公路淮河桥的第一片中梁和第一片边梁的试制过程中由于35m箱梁端头腹板的厚度原设计为30cm，而每侧腹板锚固区的钢绞线多达12~14根，切断钢绞线后在锚固区的混凝土出现了裂缝。

为此课题组对钢绞线锚固区混凝土的局部应力进行了有限元分析，采取了增大锚固区腹板的厚度、设置钢绞线锚固失效段以及增设钢筋网片等措施，较好地解决了钢绞线锚固区的混凝土出现裂缝的问题，保证了试点工程的成功。

在此过程中曾对梁端局应力作了有限元分析，有限元分析采用ANSYS软件，共分4种工况进行分析：

其中工况1的箱梁腹板厚度为30cm，锚固区钢绞线未设置锚固失效段（分析结果如图3）；

工况2的箱梁腹板厚度为30cm，锚固区钢绞线设置锚固失效段；

工况3的箱梁腹板厚度增大为40cm，锚固区钢绞线未设置锚固失效段；

工况4的箱梁腹板厚度增大为40cm，锚固区钢绞线设置锚固失效段（分析结果如图4）。

图3工况1箱梁腹板钢绞线锚固区混凝土拉应力

图4工况4箱梁腹板钢绞线锚固区混凝土拉应力

根据有限元分析的结果，说明防止箱梁腹板钢绞线锚固区混凝土因局部应力过大而开裂的有效措施是：

增大锚固区腹板的厚度、并设置钢绞线锚固失效段。

早在50年代我国铁道部门曾试制过跨度为31.7m折线配筋先张梁，采用置于梁体内部的枣核形暗锚加强钢丝锚固，由于锚固处的局部应力，产生了许多放射状裂缝，导致折线配筋先张预应力梁的研究和生产被搁置。

我们这次在折线先张预应力混凝土桥梁的研究较好的解决了此问题。

3.折线配筋预应力混凝土先张梁的设计与荷载试验研究

作为传统的预应力砼施工工艺的一种，先张预应力砼的设计理论是成熟的，其设计要点已纳入了现行设计规范，唯因折线配筋预应力砼先张梁的实际应用在我国尚在探索中，故与之相关的预应力损失，折线筋的设计强度，自锚段应力分析，折线段局部应力等问题都有待深入；

同时，设计中普遍使用的公路桥梁平面计算程序对先张法设计使用不多，故程序功能不如后张法完善，为此作为研究，本课题包括了如何使用通常的预应力混凝土桥梁计算程序计算折线配筋预应力混凝土先张梁的建议。

通过7.5m小梁受力性能试验、12m跨折线配筋预应力砼先张梁极限荷载试验、35m跨折线配筋预应力砼小箱梁设计荷载试验与理论分析证明：

公路折线配筋预应力砼先张梁总体可按现行预应力砼桥涵设计规范进行，唯需注意以下几点：

（1）预应力损失

因折线配筋先张梁无管道摩擦损失，但是折线钢束与弯起器之间却存在摩擦，设计中应注意用弯起器损失取代规范中的

。

根据摩擦力等于正压力乘以摩擦系数的概念，与7.5m小梁试验、35m小箱梁施工监测可求得弯起器摩擦损失

，式中

为张拉控制应力，

为折线筋通过弯起器的折角。

至于其它项预应力损失则均可按规范计算。

（2）弯折钢束的强度折减

应用弯起器带来的另一个问题应是弯起预应力束因折弯导致的强度折减，由试验研究知，其折减系数为

（a为角度，单位：

度），于承力计算中应用到此系数。

（3）计算程序的使用

折线配筋预应力混凝土先张梁的设计计算，可采用一般公路桥梁通用计算软件完成，由于程序对折线配筋先张梁的预应力损失、弯起筋强度折减等因素没有考虑，需要设计时有针对性地进行调整，具体调整项目如下：

折线先张梁的预应力损失:

程序只能自动计算

（预应力钢筋的松驰损失）及

（砼收缩和徐变损失），为此应先计算出各项预应力损失，输入数据时，把折线钢束和直线钢束的设计张拉应力扣除这部分损失值，作为计算张拉应力输入；

先张法预应力钢筋传力长度：

对先张法预应力混凝土构件端部区段进行正截面，斜截面抗裂验算时，应考虑预应力钢筋传力长度的影响，程序计算中为体现钢筋的传力长度，可采用按三个点分三次输入钢绞线数量的方法进行模拟；

折线钢束的输入：

可采用小曲率半径弯束来模拟折线钢束；

折线钢绞线的静力破断强度折减：

在进行持久状况承载能力极限状态计算时，应对折线预应力钢筋的设计强度予以折减。

依据上述设计方法，我们为河南驿宛高速公路设计了桐柏淮河桥（35m跨小箱梁）、为山东德商高速设计了鄄城黄河桥（引桥50m折线先张T梁），取得了很好的效益，为验证设计的可靠性于施工现场作了35m跨折线配筋预应力砼先张梁的设计荷试验（如图5）。

图5　35m跨小箱梁荷载试验实景

试验结果表明35m折线先张预应力混凝土箱梁跨中截面弯矩增加到正常使用极限状态弯矩时，跨中截面处未扣除反拱的最大挠度仅为22.79mm，为计算跨度的1/1535；

当荷载弯矩增加到作用短期效应弯矩时，梁底未出现裂缝，说明试验箱梁在正常使用极限状态下的抗裂性能符合要求，当荷载弯矩增加到设计极限弯矩（理论破坏弯矩）时，梁底仍未出现裂缝，说明试验箱梁的抗裂性有较大的储备，完全符合全预应力梁抗裂性能的要求。

试验过程中箱弯剪段自始至终未出现斜裂缝。

说明由于折线形预应力筋的作用，有效提高了箱梁的抗剪承载力和斜截面抗裂性能，箱梁抗剪承载力也完全能够满足工程要求。

4.折线配筋预应力混凝土先张梁的施工工艺研究

综观国内外折线配筋预应力砼先张梁的应用成果与施工实例，我们于折线配筋预应力砼先张梁的施工工艺研究课题中，重点作了以下三个方面的工作：

（1）弯起的器的的选型与试验研究

折线配筋的弯起器张拉需借施工时固定于台座制作后埋置于混凝土中的弯起器来实现，青藏铁路用的弯起器形式如图6，这种弯起器通常称为辊轴式弯起器，而如图7所示台湾高速铁路所用的弯起器则称为音叉式弯起器，不同之处仅在于弯起器与台座底板的锚固装置。

图8为我们用于35m跨小箱梁的弯起器，较之铁路工程常用的辊轴式弯起器这种拉板式弯起器具有以下优点：

图8

1）构造简单、各部件受力明确；

2）材料用量少，费用较低；

3）安装、拆卸容易；

4）能满足弯起器作微量弯转、纵移的要求；

5）可用于直腹板亦可用于斜腹板。

（2）预制台座的研究与设计

折线配筋先张预应力砼张拉台座的反力梁有固定和活动的两种，张拉横梁亦有固定和活动的两种（见图9、10）。

图9　先张大箱梁的张拉横梁及外模板

图10　I型梁的先张台座

图10为西班牙在I型梁的先张台座，采用活动反力梁和活动横梁，活动模板反力梁可移动至梁宽，带模反力梁放张后可以移走，以让出移梁空间。

带模反力梁固可节省部分费用但如果遇梁体带有横隔梁则应用问题较多。

故我们于35m跨小箱梁施工中未采用带模反力梁形式而结合工地植被设备情况分别为淮河桥及黄鸭河桥设计了长、短线法两套方案（见图11），短线法采用长33m钢箱梁作反力梁，钢箱梁截面600×

1200mm；

长线法采用800×

1200mm矩形截面的钢筋混凝土梁作反力梁，全长72.54m；

其中短线法台座一次制梁一片，长线法可同时制梁两片。

长线法台座的优点：

由于采用钢筋混凝土反力梁，最大的优点为一次性投入少，造价低、浇筑速度快，而且由于整体浇筑，稳定性较好。

缺点是只能一次性使用，不可重复利用，施工完还需要处理临时构造物；

另一缺点是对于同时有两片35m先张法预制预应力小箱梁的长线台座在进行折线钢铰线张拉时，相当於对单片35m先张法预制预应力小箱梁进行单端张拉，增大了弯起器处摩阻力，增大了折线钢铰线的预应力损失。

图11a　长线台座　　　　　　　　　　　　　　　图11b短线台座

短线法台座优点：

反力梁采用钢结构，可以工厂加工，结构精确，可以拆装以重复利用，且受力性能较好，整体变形量较小。

特别是可两端张拉，弯起器处摩阻力减小。

缺点为一次投入大，现场安装精度要求高。

先张施工中钢绞线锚固在张拉台座两端的张拉横梁上，张拉横梁采用上下两根。

上张拉横梁锚固弯起钢绞线，下张拉横梁锚固直线钢绞线。

上、下张拉横梁通过分离式机械锁紧油压千斤顶（下称大千斤顶）将张拉应力传递到反力梁上，台座两侧反力梁用台座底横向的钢筋混凝土联结系梁固定。

（3）张拉、放张工艺

采用了横梁外侧前卡式千斤顶单根张拉预应力束至张拉吨位的65～85%，再用横梁内侧分离式液压千斤顶顶抬横梁使预应力束整体达到张拉吨位的100%的两步张拉工艺和用横梁内侧分离式液压千斤顶一步放张的放张工艺，这一张拉、放张工艺实为国内外折线配筋预应力混凝土先张梁预应力张拉、放张工艺的优化。

经89榀35m跨公路预应力混凝土小箱梁预制施工与施工监测和荷载试验证明，这一张拉、放张工艺是成功的，该工艺优点是：

1）用分离式机械锁紧液压千斤顶按设计总吨位控制张拉，确保了预应力束张拉应力的准确性，避免了许多繁琐、不准确的计算。

2）用横梁内侧分离式机械锁紧液压千斤顶作一次放张，可确保放张工作的安全，有利于保证预制砼大梁的质量。

5.结语

在公路折线配筋预应力混凝土先张梁的应用方面，我们做了一些开拓性的研究工作，折线配筋先张法扩大了预应力混凝土先张法的应用范围。

预应力混凝土先张法较后张法除了工艺简单等优点外，最突出的两项优点为：

有效预应力可控，无需管道压浆，这两点从根本上保证了预应力混凝土工程的质量与耐久性，可更可靠地在高原严寒、跨海越洋工程中应用。

故折线配筋预应力混凝土先张法有着广泛的应用前景，应予以推广应用。

推广应用的关键在于优化其施工工艺特别应关注台座设计，制定合理的张拉、放张工艺，以追求更好的工程社会、经济效益。

作物品质生理生化与检测技术试题

专业：

作物栽培学与耕作学姓名：

马尚宇学号：

S2009180

一、名词解释或英文缩写

1.完全蛋白质与不完全蛋白质

完全蛋白质：

completeprotein含有全部必需氨基酸的蛋白质即为完全蛋白质。

不完全蛋白质：

incompleteprotein不含有某种或某些必需氨基酸的蛋白质称为不完全蛋白质。

2.加工品质和营养品质

加工品质：

processingquality包括磨面品质（一次加工品质）和食品加工品质（二次加工品质）。

磨面品质指籽粒在磨成面粉的过程中，对面粉工艺所提出的要求的适应性和满足程度。

食品加工品质指将面粉加工成面食品时，给类面食品在加工工艺和成品质量上对小麦品种的籽粒和面粉质量提出的不同要求，以及对这些要求的适应性和满足程度。

营养品质：

nutritionalquality指其所含的营养物质对人（畜）营养需要的适应性和满足程度，包括营养成分的多少，各营养成分是否全面和平衡。

3.氨基酸的改良潜力

（氨基酸最高含量－平均含量）/平均含量×

100

4.简单淀粉粒和复合淀粉

简单淀粉粒：

小麦、玉米、黑麦、高粱和谷子，每个淀粉体中只有一粒淀粉称为简单淀粉粒。

复合淀粉：

水稻和燕麦中每个淀粉质体中含有许多淀粉粒，称为复合淀粉粒。

5.淀粉的糊化作用和凝沉作用

糊化作用：

淀粉粒不溶于冷水，若在冷水中，淀粉粒因其比重大而沉淀。

但若把淀粉的悬浮液加热，到达一定温度时（一般在55℃以上），淀粉粒突然膨胀，因膨胀后的体积达到原来体积的数百倍之大，所以悬浮液就变成粘稠的胶体溶液。

这一现象，称为“淀粉的糊化”，也有人称之为α化。

淀粉粒突然膨胀的温度称为“糊化温度”，又称糊化开始温度。

凝沉作用：

淀粉的稀溶液，在低温下静置一定时间后，溶液变混浊，溶解度降低，而沉淀析出。

如果淀粉溶液浓度比较大，则沉淀物可以形成硬块而不再溶解，这种现象称为淀粉的凝沉作用，也叫淀粉的老化作用。

6.可见油脂和不可见油脂

可见油脂：

经过榨油或提取，使油分从贮藏器官分离出来，供食用或食品加工等利用的

油脂，如花生油，菜籽油等。

不可见油脂：

不经榨取随食物一起食用的油脂，如米、面粉、肉、蛋、乳制品等含有的油脂。

7.必需脂肪酸和非必需脂肪酸

必需脂肪酸：

为人体健康和生命所必需,但机体自己不能合成,必须依赖食物供应，它们都是不饱和脂肪酸。

非必需脂肪酸：

是机体可以自行合成，不必依靠食物供应的脂肪酸,它包括饱和脂肪酸和一些单不饱和脂肪酸。

8.沉淀值和降落数值

沉淀值：

sedimentationvalue小麦在规定的粉碎和筛分条件下制成十二烷基硫酸钠（SDS）悬浮液，经固定时间的振摇和静置后，悬浮液中的面粉面筋与表面活性剂SDS结合，在酸的作用下发生膨胀，形成絮状沉积物，然后测定该沉积物的体积，即为沉淀值。

降落数值：

fallingnumber指一定量的小麦粉或其他谷物粉和水的混合物置于特定黏度管内并浸入沸水浴中，然后以一种特定的方式搅拌混合物，并使搅拌器在糊化物中从一定高度下降一段特定距离，自黏度管浸入水浴开始至搅拌器自由降落一段特定距离的全过程所需要的时间（s）即为降落数值。

降落数值越高表明的活性越低，降落数值越低表明α-淀粉酶活性越高。

9.氨基酸化学比分和标准模式

氨基酸的化学比分：

食物蛋白质（Ax）中各必需氨基酸的含量与等量标准蛋白质（Ae）中相同氨基酸含量的百分比，即为化学比分。

标准模式：

FAO/WHO根据人体生理需要在100g优质蛋白中氨基酸应该达到的含量（g）。

10.面筋和面筋指数

面筋：

wheatgluten面粉加水揉搓成的面团，在水中反复揉洗后剩下的具有弹性和延伸性的物质，主要成份是谷蛋白和醇溶性蛋白，是小麦所特有的物质。

面筋指数：

优质面筋占总面筋的百分比。

代表了面筋的质量，与面团溶张势，与拉伸仪的拉伸面积和面包体积都显著正相关，面筋指数低于40%和高于95%都不适合制作面包。

二、简答题

1.简述品质测试中精密度、正确度和准确度的关系。

精密度是指在相同条件下n次重复测定结果彼此相符合的程度。

精密度的大小用偏差表示，偏差越小说明精密度越高。

准确度是指测得值与真值之间的符合程度。

准确度的高低常以误差的大小来衡量。

即误差越小，准确度越高；

误差越大，准确度越低。

应当指出的是，测定的精密度高，测定结果也越接近真实值。

但不能绝对认为精密度高，准确度也高，因为系统误差的存在并不影响测定的精密度，相反，如果没有较好的精密度，就很少可能获得较高的准确度。

可以说精密度是保证准确度的先决条件。

当已知或可以推测所测量特性的真值时，测量方法的正确度即为人们所关注。

尽管对某些测量方法，真值可能不会确切知道，但有可能知道所测量特性的一个接受参考值。

例如，可以使用适宜的标准物料或者通过参考另一种测量方法或准备一个已知的样本来确定该接受参考值。

通过把接受参考值与测量方法给出的结果水平进行比较就可以对测量方法的正确度进行评定。

正确度通常用偏倚来表示。

2.简述作物品质的控制因素、制约因素和影响因素。

作物品质的控制因素主要是生物遗传（遗传因素）、品种特性（非遗传因素）等。

作物品质的制约因素主要是栽培（土壤结构和耕作栽培方法）、气候（降雨和数量、光照度和温度）等。

作物品质的影响因素主要是病虫害（锈病、腥黑穗病、根腐病和赤霉病）、收获（收获延后、收获期雨淋、热损伤）、贮藏（霉变、虫蛀）等。

3.麦谷蛋白和醇溶蛋白质电泳各用什么方法，简述主要步骤。

麦谷蛋白电泳使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳，即SDS-PAGE技术。

该方法的基本原理是蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中与SDS分子按比例结合，形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物。

这种复合物由于结合大量的SDS，是蛋白质丧失了原有的电荷而形成仅保持原有分子大小为特征的负离子集团。

由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，电泳时，蛋白质分子的迁移速度只取决与分子大小。

主要步骤如下：

样品提取制胶电泳（恒流）检测（染色、脱色和保存）

（1）样品提取

①从待测的小麦样品中取一粒种子，用样品钳夹碎，倒入已编号的1.5ml离心管中，在管上标明重量，待测。

②按1:

10的比例加入50%异丙醇提取液（mg:

μl），在60-65℃水中水浴20-30min。

③第一次水浴后。

取出离心管，放置在室温条件下提取2h，期间振荡几次。

④将离心管1000rpm离心10min，弃去上清液，再按1:

10比例加入50%异丙醇提取液进行第二次水浴。

⑤第二次水浴后，室温下提取2h，1000rpm离心10min，弃去上清液。

⑥按1:

7的比例加入HMW-GS样品提取液，搅拌均匀，至于60-65℃水浴2h，中间振荡1-2次。

⑦提取液10000rpm离心10min取上清液，4℃冰箱保存备用。

（2）制胶

①擦板：

先用自来水将板的正反面洗净擦干，然后用酒精和Repel试剂将玻璃板内面擦拭干净。

②封槽：

将玻璃板底部先用凡士林封住，擦干净后再用橡皮膏粘紧。

③灌胶

第一步：

按分离胶贮液所需比例配分离胶，然后灌胶，将板倾斜一定角度防气泡出现，灌完分离胶立即在胶的表面加正丁醇压平。

第二步：

待分离胶与正丁醇之间形成明显界限后，用滤纸吸出正丁醇，把配好的浓缩胶倒入分离胶上面，灌胶后立即插入样品梳。

（3）加样

①10000rpm，10min离心备用样品液

②待浓缩胶交联后小心取出样品梳，用弯管注射器迅速冲洗样品孔2-3次，所用冲洗液为稀释1倍的电极缓冲液。

③样品孔内加电极缓冲液，用50μl微量注射器点样，每样