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高桩码头预应力构件残余预应力检测技术研究与应用
| 论文题名： | 高桩码头预应力构件残余预应力检测技术研究与应用 |
| 关键词： | 钻孔法;有限元分析;残余预应力;高桩码头 |
| 摘要： | 残余预应力是反映预应力混凝土构件工作性能的重要指标之一，但它本身就是一个未知参数，若能找到一种方法能较精确的检测出钢筋残余预应力，无论是对在役混凝土结构的性能评估、修复加固还是对拟建结构的设计、施工都具有指导意义。本文在有限元分析的基础上，利用钻孔法对高桩码头预应力构件残余预应力检测进行研究，试图寻找一种既简单实用又稳定可靠的方法检测钢筋残余预应力，为在役预应力梁工作性能作出较准确的评估。本文主要进行了以下工作： 1．建立预应力薄板模型分析预应力、孔尺寸及板尺寸与应力释放扰动值之间的关系，得出结论为：孔口扰动值与预应力大小无关；它在一定范围内随孔尺寸增大而增大；构件尺寸越大孔口扰动值越小，并且受构件最短边的影响最大。 2．基于有限元ANSYS建立预应力混凝土简支梁模型，采用生死单元法、2次加载法和位移平衡法。分析在预应力混凝土梁底钻孔（梁不受外荷载作用）时梁底混凝土表面应力释放规律。通过改变钻孔参数（孔径和深度），分析出钻孔孔径和孔深都为50mm时，由梁底中心轴距钻孔中心100mm处的应变计算得的钻孔中心应力与实际施加应力吻合。由此确定钻孔的最佳孔径和深度都为50mm，应变测量最佳贴应变片位置为梁底中心轴向距钻孔中心100mm处，贴片方向为梁轴向工作应力方向。该结论对预应力梁残余预应力检测具有指导意义。 3．以钻孔法现场检测某高桩码头在役混凝土轨道梁残余预应力为例，描述了钻孔法检测残余应力的基本过程。根据实际情况对测得的平均应变进行了修正，然后计算出梁底中心混凝土正应力，并通过线性回归的方法计算出预应力梁钢筋残余预应力。最后将其与规范法计算出的钢筋残余预应力进行比较验证。 4．根据轨道梁残余预应力计算出最大开裂荷载，然后通过现役单、双门机包络图的计算，对轨道梁门机作业健康状况作出评估。根据包络图可知第1跨和第8跨跨中为轨道梁最不利位置，由此也可以确定轨道梁钻孔位置应选取在第1跨和第8跨跨中，因为这两跨的最易产生钢筋疲劳及裂缝。但其最大弯矩均未超出轨道梁的最大开裂荷载，因此判定该轨道梁在门机正常工作时是安全的。 |
| 作者： | 邓雷飞 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 赵冲久;赵利平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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