【摘要】：在小浪底排沙洞工程中,溫度變化情況下,對(duì)埋于襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部的混凝土應(yīng)變計(jì)、鋼筋計(jì)等觀測(cè)儀器所得實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理,分析發(fā)現(xiàn),在施工期內(nèi)襯砌結(jié)構(gòu)同一斷面不同位置處的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的變化情況并不相同,位于襯砌內(nèi)側(cè)的觀測(cè)儀器受到的約束要小于位于襯砌厚度中部的約束,襯砌內(nèi)側(cè)的壓應(yīng)變變化值均比襯砌厚度中部的大,可見,在襯砌結(jié)構(gòu)中,除了溫度變化,結(jié)構(gòu)所處的約束狀態(tài)對(duì)混凝土的溫度應(yīng)力也有很重要的影響。為了探究約束程度對(duì)溫度應(yīng)力的影響,通過分析混凝土結(jié)構(gòu)的約束條件,提出了一個(gè)反映混凝土約束程度的參數(shù)——約束系數(shù)�；诨炷翍�(yīng)變計(jì)的工作原理,分析溫度作用下混凝土約束程度以及溫度應(yīng)力與應(yīng)變計(jì)讀數(shù)的關(guān)系。并確立了彈性模量,溫度變化和約束程度與溫度應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在理論分析基礎(chǔ)上進(jìn)行溫度應(yīng)力試驗(yàn),采用彈性元件法和初始應(yīng)力法,通過改變彈性元件的厚度和初始應(yīng)力的大小,模擬了混凝土試件不同程度的彈性約束工況。實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)的加熱裝置采用電熱帶纏繞在圓柱體混凝土外圍,并用泡沫填縫劑密封形成保溫隔熱層。通過電熱帶給試件施加均勻溫度場(chǎng),由埋置在試件中心位置的熱敏電阻和應(yīng)變計(jì)控制混凝土的溫度和應(yīng)變,同時(shí)試件外部增設(shè)千分表測(cè)定變形量,溫度變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力由壓力傳感器測(cè)得。結(jié)果表明:(1)混凝土試件的加熱裝置體積較小,在實(shí)驗(yàn)室伺服試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行溫度應(yīng)力試驗(yàn)時(shí),操作方便,可以提供較均勻的溫度場(chǎng),且此裝置可以重復(fù)使用。(2)提出的彈性元件法和初始應(yīng)力法可以有效的模擬彈性約束條件,達(dá)到了預(yù)期效果。(3)本文提出的反映混凝土約束程度的參數(shù)Kr,與試驗(yàn)前的預(yù)壓應(yīng)力、彈性元件的厚度等因素有關(guān)�；诨炷翍�(yīng)變計(jì)的讀數(shù)變化,得出計(jì)算混凝土構(gòu)件約束程度的公式Kr??-(?????)????。(4)提出了約束程度與溫度應(yīng)力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,???-???c?r???,在溫度變化相同的情況下,試件所受約束程度對(duì)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的大小有重要影響,約束程度越強(qiáng),溫度應(yīng)力越大。(5)在固端約束及彈性約束條件下,由應(yīng)變計(jì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知,溫度應(yīng)力和溫度變化線性相關(guān),且溫度應(yīng)力的實(shí)測(cè)值與計(jì)算值吻合。
【圖文】：

圖 2-1 振弦式混凝土應(yīng)變計(jì)工作原理示意圖應(yīng)變計(jì)出廠時(shí)鋼弦已經(jīng)承受了兩端座施加給振弦的一個(gè)初始應(yīng)力0 振動(dòng)頻率 f0。接通電源后線圈激勵(lì)鋼弦振動(dòng)，鋼弦振動(dòng)過程中在磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)由接收線圈接收再通過放大器輸出，與此同時(shí)，一部線圈來保證鋼弦持續(xù)振動(dòng)，形成循環(huán)系統(tǒng)，使應(yīng)變計(jì)持續(xù)的輸出關(guān)于信號(hào)。計(jì)不受外力時(shí)，鋼弦穩(wěn)幅振動(dòng)，此時(shí)輸出的信號(hào)為初始頻率 f0；混，位于其內(nèi)部的鋼弦也會(huì)隨之產(chǎn)生變形，此時(shí)輸出的頻率為 f，其中率信號(hào)與鋼弦所受應(yīng)力之間的關(guān)系可由式（2-1）確定。 2L1f f ——應(yīng)變計(jì)輸出的頻率（Hz）；L——鋼弦的有效長度（mm）； ——鋼弦的密度（kg/m3）；

第二章 混凝土溫度變形和溫度應(yīng)力的理論分析作用下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系中，溫度場(chǎng)變化時(shí)，結(jié)構(gòu)受溫度作用而產(chǎn)生溫度變形，當(dāng)結(jié)構(gòu)束而阻礙其溫度變形的發(fā)展。而約束形態(tài)可以簡化為三種形結(jié)構(gòu)受到的約束稱為固端約束，此時(shí)混凝土的溫度應(yīng)力最大；構(gòu)可以自由變形，其內(nèi)部不產(chǎn)生應(yīng)力；處于以上兩種約束狀態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)有一定的變形量但小于自由變形量，，會(huì)產(chǎn)生一定的溫度力值。彈性約束狀態(tài)也是工程中最常見的形式，實(shí)際上，固端束的兩種極端狀態(tài)。振弦式應(yīng)變計(jì)作為觀測(cè)儀器，分析研究其溫度應(yīng)力特性，埋于土共同變形，圖 2-2 為簡化后的混凝土試件處于彈性約束狀態(tài)
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TV544

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2576649