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利用钻孔法对在役桥梁进行有效预应力的估计
| 论文题名： | 利用钻孔法对在役桥梁进行有效预应力的估计 |
| 关键词： | 在役桥梁;桥梁检定;预应力评估;有限元分析 |
| 摘要： | 在役混凝土桥梁有效预应力是反映结构状况最为重要的指标之一，其本身就是未知参数之一，预应力设计值和实际值之间的巨大差异可能会影响服务功能，甚至会导致安全事故，因此在梁结构性能评定中显得尤为重要。在役桥梁的预应力检测一直是较难解决的问题。在查阅了大量的参考文献和资料后，提出采用钻孔法来测试在役预应力混凝土梁的有效预应力大小，本文主要进行了以下工作： ㈠以有限元法为主要分析方法，首次提出将钻孔法应用于有效预应力检测中，利用通用有限元软件ANSYS对施加偏心直线预应力简支梁的实际有效预应力进行研究与分析。自行拟定应力特征值——应力比值系数，分析不同孔径下的应力比值系数；另外对孔深与孔边应力比值系数进行计算，计算结果表明孔深对孔边应力比值系数的影响比较明显，随着孔深的增大，孔边的应力比值系数在增大，在孔深与孔径的比值为1.2倍时，孔边的应力比值系数出现了平缓段，在该深度时基本可以测量到孔边的释放应变；其他条件一定，分别改变梁尺寸、混凝土弹性模量、预应力钢筋大小以及偏心位置，对孔边应力分布及其应力比值系数进行计算分析，得出结论：孔边应力比值系数只与梁宽有关。 ㈡通过有限元分析的数据反映出各因素之间相互制约、相互联系的关系。各因素之间不但存在着相关关系，还存在着函数关系，函数关系是一种完全确定的关系，通过应用数理统计中的回归分析，分别处理单梁孔边应力比值系数与孔径、梁宽的相关关系，建立了应力比值系数与梁宽、应力比值系数与孔径的回归关系，进而对应力比值系数与孔径、孔宽进行了公式拟合，根据这些回归关系式以及随后进行韵应力集中方法的研究来预测单梁的有效应力。接着利用ANSYS有限元程序对预应力混凝土桥梁结构进行分析，结果发现不同的横向联系刚度对应力比值系数造成一定的影响，但影响微乎其微可以完全忽略。单梁推导出的公式完全可以应用于桥梁结构中。 ㈢对在役混凝土桥梁有效预应力的预测方法进行了积极的探索，对在役预应力混凝上桥梁的结构性能评定方法的研究起到一定的促进作用，为采用钻孔法进行混凝土结构有效预应力的评估提供了一个理论基础，为桥梁结构评定方法提供参考。 |
| 作者： | 刘丹娜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 姜增国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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