本文關(guān)鍵詞：基于盲孔法的橋梁有效預應力檢測研究

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【摘要】：預應力鋼筋的有效預應力值是評價預應力混凝土橋梁工作性能的重要參數(shù)之一。由于各種因素造成預應力損失的不確定性,可能會使有效預應力實際值與設(shè)計值產(chǎn)生差異,因此急切需要方法來準確檢測橋梁的有效預應力。目前此研究領(lǐng)域大多數(shù)方法采用在梁結(jié)構(gòu)底部混凝土上鉆孔來測試預應力混凝土橋梁的有效預應力值。本文采用新的思路,以鋼絞線為研究對象,采用盲孔法來檢測橋梁有效預應力,主要進行了以下研究:首先,本文通過查閱相關(guān)文獻,明確了適用于平面薄板的盲孔法基本理論。分析了預應力混凝土單梁梁底開孔對鋼絞線有效預應力的影響,得出在自重和預應力作用下,開鑿混凝土造成的鋼絞線應力變化很小。其次,利用有限元軟件建立鋼絲及鋼絞線計算模型,得出沿模型長度方向的孔邊應力釋放值及應力集中系數(shù)。計算結(jié)果表明公路常用鋼絞線孔邊應力釋放值及應力集中系數(shù)在一定范圍內(nèi)隨著孔徑遞增,隨鉆孔深度則表現(xiàn)為先遞增,當鉆孔深度超過鉆孔半徑2.67倍后,略有減小趨于平緩。截面不同,孔邊應力釋放值及應力集中系數(shù)均有所差異。分別改變張拉荷載和鋼絞線彈性模量,對孔邊應力釋放值及應力集中系數(shù)進行計算分析,得出結(jié)論:孔邊應力釋放值與張拉荷載成正比例關(guān)系。最后,進行了裸鋼絞線盲孔法試驗,測試了不同因素下的孔邊應力釋放值。驗證了理論分析部分找出的鋼絞線孔邊應力釋放值與鉆孔半徑、鉆孔深度等參數(shù)的關(guān)系與試驗結(jié)果一致。試驗操作時鉆孔位置越靠近應變片電阻絲,測得的應力釋放值越大,測量的效果更好。通過與理論應力釋放值對比分析,驗證了盲孔法測鋼絞線現(xiàn)存應力的可行性。通過相關(guān)推導和修正,得到特定條件下單梁鋼絞線有效預應力的計算方法,為預應力混凝土梁有效預應力檢測提供一種可行的檢測方法。
【關(guān)鍵詞】：盲孔法 有效預應力 應力釋放值 有限元 鋼絞線
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.57
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 在役預應力混凝土預應力檢測方法研究現(xiàn)狀及分析10-14
• 1.2.1 在役預應力混凝土預應力檢測方法的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 研究現(xiàn)狀的簡析14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-16
• 第2章 盲孔法基本理論與單梁梁底砼開孔分析16-35
• 2.1 概述16
• 2.2 盲孔法基本理論16-20
• 2.3 應力集中及應力釋放參數(shù)介紹20-22
• 2.3.1 應力集中20
• 2.3.2 應力釋放值20-21
• 2.3.3 應力釋放比21-22
• 2.4 盲孔法的試驗操作技術(shù)22-25
• 2.4.1 應變花的選擇22-23
• 2.4.2 盲孔法測量應力的步驟23-25
• 2.5 預應力混凝土單梁梁底開孔分析25-34
• 2.5.1 六面體實體單元25-28
• 2.5.2 預應力混凝土梁相關(guān)理論研究28-29
• 2.5.3 預應力混凝土單梁有限元模型的建立29-31
• 2.5.4 預應力混凝土單梁局部梁底開孔應力分析31-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 盲孔法測試鋼絞線有效預應力的敏感性分析35-60
• 3.1 鋼絞線實體模型的建立35-37
• 3.2 鋼絞線孔邊應力分析37-42
• 3.2.1 孔邊距離的影響41-42
• 3.2.2 孔深的影響42
• 3.3 孔邊應力釋放值與各因素之間的關(guān)系42-54
• 3.3.1 鉆孔半徑的影響42-47
• 3.3.2 鉆孔深度的影響47-51
• 3.3.3 模型截面的影響51-52
• 3.3.4 張拉荷載的影響52-53
• 3.3.5 彈性模量的影響53-54
• 3.4 孔邊應力集中系數(shù)與各因素之間的關(guān)系54-59
• 3.4.1 鉆孔半徑的影響54-56
• 3.4.2 鉆孔深度的影響56-57
• 3.4.3 模型截面的影響57-58
• 3.4.4 張拉荷載的影響58
• 3.4.5 彈性模量的影響58-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第4章 盲孔法測試鋼絞線有效預應力的試驗研究60-73
• 4.1 概述60
• 4.2 試驗儀器和設(shè)備60-62
• 4.3 試驗材料布置及試驗內(nèi)容62-66
• 4.3.1 試驗材料布置62-63
• 4.3.2 試驗內(nèi)容63-66
• 4.4 試驗結(jié)果與分析66-70
• 4.4.1 數(shù)據(jù)分析66-70
• 4.4.2 試驗小結(jié)70
• 4.5 試驗誤差分析70-71
• 4.6 鋼絞線現(xiàn)存應力的計算公式71-72
• 4.7 本章小結(jié)72-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻75-80
• 致謝80

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本文編號：1053420