預應力錨具及鋼絞線試驗研究與分析
本文關鍵詞:預應力錨具及鋼絞線試驗研究與分析
【摘要】:預應力技術廣泛應用于橋梁、房屋、水壩、機場等設施中。隨著預應力技術越來越引起人們的重視,相關的課題研究也逐步開展起來。在預應力工程中,錨固性能和應力松弛特性是兩個很重要的方面。本文主要通過試驗研究了預應力鋼絞線和錨具,主要內容如下:第一部分:鋼絞線拉伸試驗。繪制完好鋼絞線和兩種斷絲情況下的鋼絞線的曲線圖,根據鋼絞線各鋼絲應變的變化特點區(qū)分是否存在斷絲,從而為斷絲檢測提供參考依據。第二部分:松弛試驗。先測定鋼絞線加載力與各鋼絲應變的一一對應關系,根據對應關系擬合出加載力與鋼絞線應變拉伸線性關系表達式。再進行鋼絞線的松弛試驗,記錄松弛過程中各時間點鋼絞線的實際應變值,繪制應力松弛曲線,計算松弛率;給出剩余試驗力與時間對數的關系表達式。最后由拉伸線性關系表達式計算得出鋼絞線彈性應變值;與鋼絞線松弛試驗中的實測應變值比較,探索塑性應變。第三部分:靜載錨固試驗。選用9孔的錨具,在錨具相應位置上布置應變片。設計靜載錨固試驗方案后,在等級加載力下,記錄相應的錨具應變,分析錨具的應變規(guī)律。第四部分:錨具的數值計算。分析工況,在符合實際情況下,建立錨具的模型,并進行數值求解。使用所得到的計算應變值與上述試驗應變值比較,在兩者相符合的前提下,開展模型尺寸的探究。根據應力特點,給出較合理的錨具尺寸。
【關鍵詞】:預應力 鋼絞線 錨具 力學試驗 數值計算
【學位授予單位】:大連理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU757
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 預應力錨具與鋼絞線研究的目的和意義9-10
- 1.2 預應力混凝土結構研究的歷史回顧10-11
- 1.3 當前預應力結構研究進展11-13
- 1.4 本文研究的主要內容13-14
- 2 預應力鋼絞線的力學性能試驗研究14-37
- 2.1 鋼絞線應力松弛實驗相關內容介紹14-17
- 2.1.1 應力松弛相關概念介紹14
- 2.1.2 應力松弛與蠕變的區(qū)別與聯(lián)系14-15
- 2.1.3 蠕變與松弛理論知識15-16
- 2.1.4 預應力松弛率的計算方法16
- 2.1.5 可疑試驗數據的取舍16-17
- 2.2 試驗材料及試驗方案的設計17-23
- 2.2.1 鋼絞線的種類17-18
- 2.2.2 試樣的材料特性18-20
- 2.2.3 試驗設備20-21
- 2.2.4 鋼絞線的拉伸試驗過程21-22
- 2.2.5 鋼絞線的應力松弛試驗過程22-23
- 2.3 拉伸試驗數據的處理與分析23-27
- 2.3.1 鋼絞線的拉伸試驗數據23-25
- 2.3.2 鋼絞線拉伸試驗數據的處理25-27
- 2.3.3 鋼絞線拉伸試驗數據的分析27
- 2.4 應力松弛試驗數據的處理與分析27-36
- 2.4.1 鋼絞線的應力松弛試驗數據27-31
- 2.4.2 松弛試驗數據處理與分析31-36
- 2.5 本章小結36-37
- 3 預應力錨具的試驗研究37-49
- 3.1 靜載錨固的相關概念介紹37-39
- 3.2 試驗設備和試樣39-41
- 3.2.1 試驗設備39-40
- 3.2.2 試樣的制備40-41
- 3.3 靜載錨固試驗設計41-42
- 3.4 靜載錨固試驗過程42-44
- 3.4.1 試樣的準備42
- 3.4.2 錨具應變片粘貼及導線焊接42
- 3.4.3 設備連接及鋼絞線安置42-44
- 3.4.4 試驗具體過程以及要求44
- 3.5 試驗數據處理及結果44-48
- 3.5.1 試驗數據44-46
- 3.5.2 試驗數據處理46-47
- 3.5.3 試驗數據分析47-48
- 3.6 本章小結48-49
- 4 錨具的有限元數值模擬49-64
- 4.1 有限元法的基本知識49-53
- 4.1.1 彈性力學的基本方程49-51
- 4.1.2 屈服準則51-53
- 4.2 數值模擬過程中的問題處理53-54
- 4.2.1 工況分析53-54
- 4.2.2 錨具幾何尺寸54
- 4.3 數值模擬的前處理過程54-59
- 4.3.1 單元類型及材料性質54-55
- 4.3.2 建立幾何模型及網格劃分55-56
- 4.3.3 約束及荷載56-57
- 4.3.4 計算結果及后處理57-59
- 4.4 模型尺寸改進的探討59-63
- 4.4.1 不同模型尺寸的計算數值59-61
- 4.4.2 模型尺寸的選擇61-63
- 4.5 本章小結63-64
- 結論64-65
- 參考文獻65-68
- 附錄A R_k值68-69
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況69-70
- 致謝70-71
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