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PC箱梁竖向预应力损伤测试方法及应用技术研究
| 论文题名： | PC箱梁竖向预应力损伤测试方法及应用技术研究 |
| 关键词： | PC箱形梁桥;腹板斜裂缝;精轧螺纹钢筋;竖向预应力;无损检测;筋张拉力 |
| 摘要： | 箱梁腹板斜裂缝是PC梁桥常见的裂缝形式，虽然腹板斜裂缝的成因复杂多样，但其开裂的根本原因是腹板中的主拉应力过大。箱梁中的竖向预应力是抵抗剪应力和主拉应力的重要因素，尤其是在纵向预应力不变的条件下，竖向预应力对箱梁腹板主拉应力的影响将会变得非常显著。一旦竖向预应力不够，即预应力损失过大，斜截面抗剪力储备将严重不足。近年来，随着箱形截面预应力混凝土连续梁桥跨度的增大，混凝土箱梁腹板开裂的问题也越来越严重。如何提高竖向预应力钢筋的施工质量，保证足够的有效预应力，成为了广大工程技术人员的关注的重点。本文针对竖向预应力筋张拉力的检测方法进行研究，取得了一些结果，主要内容如下: 1.采用实体单元建立有限元模型，计算分析竖向预应力钢筋在桥梁施工过程中的应力损失情况，找出应力损失的规律，并与现有资料中提到的竖向预应力钢筋在传力锚固阶段的损失进行对比，证明在桥梁施工阶段中即时有效检测竖向预应力的必要性。 2.基于钟新谷教授提出来的无损检测竖向张拉力理论和结构动力学原理，利用ANSYS有限元软件对预应力钢筋外露段有限元模型进行模态分析，采用分块Lanczos法，得到不同外露段钢筋长度及不同锚固段刚度增大系数下的外露段钢筋第一阶振动频率ω，通过振动频率与外露段钢筋长度计算出锚固段的刚度增大系数，由模型实验研究得出的经验公式，进一步计算得到预应力钢筋的有效预应力值。 3.进行模型试验研究，重点研究直径为32mm的精轧螺纹钢筋的有效预应力和锚固段刚度增大系数的关系。将研究结果用于实桥测试，对比实桥无损检测的数据，验证了无损检测竖向有效预应力方法的正确性，有效地指导了现场的施工。通过现场测试，对张拉力不足的竖向预应力钢筋及时进行补拉，保证了施工质量。 4.测试竖向预应力钢筋在锚固后的预应力损失情况，开展竖向预应力瞬时损失和长期损失的观测分析，提出了竖向预应力总损失率的计算公式，可为类似桥梁竖向预应力钢筋的设计提供参考。 |
| 作者： | 王玮玮 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘小燕;韦成龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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