平行鋼絲束摩擦系數(shù)測定及接觸作用分析
發(fā)布時間:2020-08-25 14:19
【摘要】:鋼索作為橋梁主要承重構(gòu)件,一般用PE塑料包裹防護,處于高應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)鋼索發(fā)生局部彎曲時,鋼索內(nèi)部產(chǎn)生的剪力可能使鋼索的鋼絲層間或鋼絲與套筒間發(fā)生滑移從而破壞截面的整體性。鋼索鋼絲間是否發(fā)生滑移,取決于鋼絲間的極限摩擦應(yīng)力與鋼絲間由彎曲引起的剪應(yīng)力之間的大小關(guān)系。極限摩擦應(yīng)力是由鋼絲間摩擦系數(shù)和鋼索內(nèi)部的接觸正應(yīng)力決定的。本文從這兩個方面入手,實驗測定出平行鋼絲束間的摩擦系數(shù),并數(shù)值模擬了平行鋼絲索與平行鋼絞線索的彎曲接觸作用,對鋼索的彎曲抗滑移性能進行理論和實驗研究,可為更好地理解索結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力的計算問題,提高索的安全可靠性和耐久性提供參考。論文的主要研究工作和結(jié)論包括:平行鋼絲索間的摩擦系數(shù)問題涉及到正壓力的計算和滑動摩擦力的測定。本文采用自行設(shè)計的夾具進行加載,實測得滑動摩擦力,結(jié)合數(shù)值模擬計算正壓力,最終得到七根平行鋼絲間摩擦系數(shù)隨正壓力的變化規(guī)律。結(jié)果表明,鍍鋅平行鋼絲的摩擦系隨正壓力的增加呈下降趨勢,7根鋼絲摩擦系數(shù)在0.15~0.209之間,與5根鋼絲摩擦系數(shù)在0.13~0.21之間相比,摩擦系數(shù)的變化更均勻,且在相同正壓力下所對應(yīng)的摩擦系數(shù)值更大;谖潬顟B(tài)下索內(nèi)的最大接觸正應(yīng)力,采用有限元數(shù)值計算的方法對平行鋼絲索和平行鋼絞線索在微彎狀態(tài)下的彎曲特性進行了比較分析,得到了兩種鋼索在不同強制豎向位移下最大接觸正應(yīng)力的變化規(guī)律,并探究鋼絲的彈性模量、鋼絲間摩擦系數(shù)及預(yù)應(yīng)力大小等參數(shù)對最大接觸應(yīng)力的影響,得到在不同工程條件下兩種拉索的彎曲抗滑移性能的變化規(guī)律。結(jié)果表明,增加鋼絲的彈性模量可以提高平行鋼絲索的彎曲抗滑移性能,但對平行鋼絞線索的彎曲抗滑移性能影響不大。只有當(dāng)彎曲撓度較大時,提高鋼絲間的摩擦系數(shù)可以提高平行鋼絲索的彎曲抗滑移性能。當(dāng)增大施加的預(yù)拉力后,平行鋼絞線索的彎曲抗滑移性能較平行鋼絲索受預(yù)拉力的影響更小,性能更加穩(wěn)定。
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U441
【圖文】:
高強度鍍鋅鋼絲如圖1.1 所示;每一根鋼絲都是筆直且無法轉(zhuǎn)動的,股索的截面為六角形;平行鋼絲索則是由若干根鋼絲平行擠壓、捆綁,穿入聚乙烯套管,在張拉完成后進行壓注水泥防護,這種鋼絲索的截面并沒有要求,所以鋼絲根數(shù)可以任意選取;半平行鋼絲索則是先把一定數(shù)量的鋼絲平行并攏,再進行同心同軸輕度扭轉(zhuǎn),扭絞角約為2°~4°,再利用包帶緊固,最后在最外層一般包裹聚乙烯防護套。
圖 1.1 高強度鍍鋅鋼絲Fig 1.1 High strength galvanized steel wire線索和半平行鋼絞線索兩種類型。所謂平行鋼絞的形式,保持正六邊形的形狀截面,從而組成索在組成結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)方式上都與平行鋼絞線索中排布再進行輕度扭轉(zhuǎn)后制成。鋼絞線索如圖 1
圖 1.3 單股鋼絞線索Fig 1.3 Single strand steel clue層圓形鋼絲構(gòu)成的單股鋼絲索,從內(nèi)而外逐步裹上時候則纏裹 Z 形斷面的鋼絲,相鄰層間的鋼絲旋。目前我國的相關(guān)機構(gòu)已經(jīng)開始進行這種結(jié)構(gòu)的使用。采用的鋼索形式有平行鋼絲索和鋼絞線索。鋼絞線索的比較鋼絞線索在加工制作流程、運輸方式、安裝流程、方法等方面各有優(yōu)缺點,具體如下:制造
本文編號:2803802
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U441
【圖文】:
高強度鍍鋅鋼絲如圖1.1 所示;每一根鋼絲都是筆直且無法轉(zhuǎn)動的,股索的截面為六角形;平行鋼絲索則是由若干根鋼絲平行擠壓、捆綁,穿入聚乙烯套管,在張拉完成后進行壓注水泥防護,這種鋼絲索的截面并沒有要求,所以鋼絲根數(shù)可以任意選取;半平行鋼絲索則是先把一定數(shù)量的鋼絲平行并攏,再進行同心同軸輕度扭轉(zhuǎn),扭絞角約為2°~4°,再利用包帶緊固,最后在最外層一般包裹聚乙烯防護套。
圖 1.1 高強度鍍鋅鋼絲Fig 1.1 High strength galvanized steel wire線索和半平行鋼絞線索兩種類型。所謂平行鋼絞的形式,保持正六邊形的形狀截面,從而組成索在組成結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)方式上都與平行鋼絞線索中排布再進行輕度扭轉(zhuǎn)后制成。鋼絞線索如圖 1
圖 1.3 單股鋼絞線索Fig 1.3 Single strand steel clue層圓形鋼絲構(gòu)成的單股鋼絲索,從內(nèi)而外逐步裹上時候則纏裹 Z 形斷面的鋼絲,相鄰層間的鋼絲旋。目前我國的相關(guān)機構(gòu)已經(jīng)開始進行這種結(jié)構(gòu)的使用。采用的鋼索形式有平行鋼絲索和鋼絞線索。鋼絞線索的比較鋼絞線索在加工制作流程、運輸方式、安裝流程、方法等方面各有優(yōu)缺點,具體如下:制造
【參考文獻】
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7 張元凱,肖汝誠;FRP材料在大跨度橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用展望[J];公路交通科技;2004年04期
本文編號:2803802
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