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基于環(huán)孔法的在役混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的估計(jì)

 

目錄

文摘

英文文摘

聲明

第1章緒論

1.1引言

1.2國(guó)內(nèi)外預(yù)應(yīng)力測(cè)試技術(shù)的研究現(xiàn)狀

1.3研究目的與研究?jī)?nèi)容

1.3.1研究目的

1.3.2研究?jī)?nèi)容

第2章基本理論

2.1預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受力性能

2.1.1混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變特征

2.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土基本假定

2.1.3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的工作原理

2.2有限元法

2.2.1有限元法的簡(jiǎn)介

2.2.2有限元法的分析步驟

2.2.3空間有限元的基本理論

2.3應(yīng)用數(shù)學(xué)的基本原理

2.3.1回歸分析

2.3.2 Microsoft Visual C++概述

第3章結(jié)構(gòu)現(xiàn)存應(yīng)力的測(cè)試方法

3.1應(yīng)力釋放法

3.1.1鉆孔法

3.1.2取條法

3.1.3切槽法(環(huán)孔法)

3.2環(huán)孔法測(cè)試構(gòu)件工作應(yīng)力的影響因素

3.2.1.混凝土材料特性對(duì)環(huán)孔法測(cè)試構(gòu)件的影響

3.2.2溫度效應(yīng)對(duì)環(huán)孔法測(cè)試構(gòu)件的影響

3.2.3水對(duì)環(huán)孔法測(cè)試構(gòu)件的影響

第4章環(huán)孔法測(cè)試預(yù)應(yīng)力混凝土梁的有限元分析

4.1有限元軟件ANSYS簡(jiǎn)介

4.1.1 ANSYS軟件組成

4.1.2三維實(shí)體建模

4.1.3網(wǎng)格劃分

4.1.4生死單元

4.2預(yù)應(yīng)力混凝土梁的有限元分析

4.2.1有限元模型

4.2.2材料參數(shù)

4.3偏心距與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.3.1鉆孔位置對(duì)不同偏心距的應(yīng)力釋放值的影響

4.3.2梁長(zhǎng)對(duì)不同偏心距的應(yīng)力釋放值的影響

4.4孔徑和偏心距與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.4.1在不同孔徑條件下的應(yīng)力曲線關(guān)系

4.4.2孔徑與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.5預(yù)應(yīng)力和偏心距與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.5.1在不同預(yù)應(yīng)力條件下的應(yīng)力曲線關(guān)系

4.5.2預(yù)應(yīng)力與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.6截面積和偏心距與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

4.6.1在不同截面積條件下的應(yīng)力曲線關(guān)系

4.6.2截面積與應(yīng)力釋放值的數(shù)值關(guān)系

第5章現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的計(jì)算及估算方法的應(yīng)用

5.1現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的理論計(jì)算

5.1.1測(cè)點(diǎn)工作應(yīng)力的簡(jiǎn)化計(jì)算

5.1.2現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的估算方法

5.2 視化計(jì)算的應(yīng)用

5.2.1可視化計(jì)算

5.2.2估算現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力方法的應(yīng)用

第6章結(jié)論與展望

6.1結(jié)論

6.2展望

參考文獻(xiàn)

致謝

展開(kāi)▼

摘要

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的測(cè)定對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估而言極為重要。它對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件開(kāi)裂的形成、發(fā)展以及撓度的大小都有很大的影響。因此,測(cè)定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力顯得尤為重要。而根據(jù)有關(guān)規(guī)范,只能通過(guò)理論公式計(jì)算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值來(lái)估算有效預(yù)應(yīng)力。再加上各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失相互聯(lián)系,相互影響,使得估算工作非常的冗繁。并且在實(shí)際工程中,各種自然災(zāi)害和人為因素的影響,比如嚴(yán)重的超載或交通事故等等,又會(huì)給估算工作帶來(lái)很大的不確定性。所以,只有對(duì)現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力給出準(zhǔn)確地測(cè)定結(jié)果,才能為結(jié)構(gòu)的安全性提供保障。 本文在查閱了大量的參考文獻(xiàn)和資料后,提出采用環(huán)孔法測(cè)試預(yù)應(yīng)力混凝土梁的現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力,并以3米長(zhǎng)的矩形截面預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁為例。根據(jù)鉆孔得到的真實(shí)數(shù)據(jù),利用ANSYS軟件對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行仿真計(jì)算,研究了應(yīng)力釋放的全過(guò)程,給出了估算現(xiàn)存應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式。即建立結(jié)構(gòu)本身的特征參數(shù)與現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的回歸關(guān)系,通過(guò)測(cè)定結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)來(lái)估算現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力。最后,把經(jīng)驗(yàn)公式運(yùn)用到實(shí)際的試驗(yàn)構(gòu)件中,將計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果相對(duì)比,驗(yàn)證了該公式的實(shí)用性。 本文的主要工作有以下幾個(gè)方面: 1)利用ANSYS軟件建立預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的數(shù)值模型。分析得出測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力釋放為0的鉆孔深度隨鋼束的偏心距增大而減小。不同的偏心距的應(yīng)力曲線相交于一點(diǎn)。 2)不同偏心距的應(yīng)力曲線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)僅于孔徑大小有關(guān)且成線性關(guān)系。 3)不同偏心距的應(yīng)力曲線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)與孔徑大小和預(yù)應(yīng)力大小均成線性關(guān)系,而與截面的梁寬和梁高成非線性的關(guān)系。 4)本文給出了估算現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)公式。并在MicrosoftVisualC++環(huán)境下設(shè)計(jì)可視化的操作截面,將經(jīng)驗(yàn)公式運(yùn)用到實(shí)際的試驗(yàn)構(gòu)件中。計(jì)算值與實(shí)測(cè)值的誤差范圍能控制在6%以內(nèi)。 本文對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)存預(yù)應(yīng)力的估算方法進(jìn)行了積極的探索與研究。從而找出了一種簡(jiǎn)便、實(shí)用、可靠的檢測(cè)方法。對(duì)在役預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的承載力的評(píng)定工作起到一定的促進(jìn)作用。并為同類橋梁的試驗(yàn)結(jié)果提了供參考依據(jù)。

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