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基于应力释放的预应力混凝土桥梁有效预应力检测方法研究
| 论文题名： | 基于应力释放的预应力混凝土桥梁有效预应力检测方法研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土桥梁;应力释放;有限元法分析;结构承载力;有效预应力检测 |
| 摘要： | 预应力混凝土桥梁结构通过张拉预应力钢筋建立内应力，预应力钢筋是预应力混凝土桥梁结构重要受力部分，预应力钢筋预应力的失效与否直接关系到预应力混凝土桥梁的适用性、耐久性、安全性。而评价预应力混凝土桥梁的工作性能的关键是调查预应力钢筋的的实际有效预应力，因此，有效检测预应力混凝土桥梁结构的有效预应力具有重大工程意义，不论对预应力混凝土桥梁结构的设计、计算，还是对预应力混凝土桥梁的结构的承载力评定都具有不可缺少的指导性作用。 本文在有限元分析基础上，对应力释放法检测预应力混凝土桥梁有效预应力进行了研究，主要进行了下面几个方面的工作: (1)从理论上论证了基于应力释放法检测预应力混凝土桥梁有效预应力的可行性，并阐明根据应变测量结果推算预应力钢筋有效预应力计算公式。 (2)研究了通孔及盲孔在不同预应力值条件下，孔边轴向应力分布规律。研究表明:通孔与盲孔对孔周边混凝土的影响，轴向的影响程度要明显大于横向的影响程度;通孔与盲孔对周边混凝土轴向应力的影响具有明显的相似，根据钻孔法基本原理，对混凝土结构进行钻孔测量混凝土有效预应力时，不需要钻通孔，以减少对混凝土结构的损害。 (3)利用有限元软件ANSYS建立简支梁数值分析模型，分析了在梁底跨中位置钻孔前的梁体轴向应力以及预应力钢筋应力分布情况，钻孔后孔边应力分布规律，定义了应力扰动概念，用以表征应力释放值大小，研究了钻孔深度、钻孔孔径，偏心距对轴向应力释放规律影响。根据研究结果得出以下结论: ①未开孔前，在2个梁宽范围内，梁底轴应力沿轴向的应力分布较为均匀，跨中位置梁底轴向应力最小;开孔后，孔边应力出现零值，沿轴向逐渐增大;钻孔前后，轴向应力突变发生在孔边缘，随离钻孔中心距离增大，两条应力曲线基本重合; ②在应力释放的影响范围内，每一定点都对应一个应力扰动最大值，每一个应力扰动最大值对应一个钻孔深度且与该梁体的受力状态无关，即该钻孔深度为该测点的最佳孔深。 ③离钻孔中心某一特定的点，应力扰动值与孔径呈抛物线关系，随孔径的增大，应力扰动值不断增大;增大钻孔孔径不改变应力释放的影响范围; ④保持与孔边相对位置不变的点，随孔径的增大，该点应力扰动值不断增大;应力扰动与与孔径对应关系较好，可以用Y=KX+b函数拟合; ⑤在钻孔深度、孔径保持不变条件下，距钻孔中心一特定的测点，应力扰动值随偏心距e的增大而增大，并呈线性规律变化。 |
| 作者： | 乔铁柱 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 包龙生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 沈阳建筑大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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