基于环孔法的在役混凝土结构现存预应力的估计

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在预应力混凝土结构中,现存预应力的测定对结构的安全性评估而言极为重要。它对结构构件开裂的形成、发展以及挠度的大小都有很大的影响。因此,测定预应力混凝土结构的现存预应力显得尤为重要。而根据有关规范,我们只能通过理论公式计算各项预应力损失值来估算有效预应力。再加上各项预应力损失相互联系,相互影响,使得估算工作非常的冗繁。并且在实际工程中,各种自然灾害和人为因素的影响,比如严重的超载或交通事故等等,又会给估算工作带来很大的不确定性。所以,只有对现存预应力给出准确地测定结果,才能为结构的安全性提供保障。本文在查阅了大量的参考文献和资料后,提出采用环孔法测试预应力混凝土梁的现存预应力,并以3米长的矩形截面预应力混凝土简支梁为例。根据钻孔得到的真实数据,利用ANSYS软件对预应力混凝土梁进行仿真计算,研究了应力释放的全过程,给出了估算现存应力的经验公式。即建立结构本身的特征参数与现存预应力的回归关系,通过测定结构的特征参数来估算现存预应力。最后,把经验公式运用到实际的试验构件中,将计算结果和实测结果相对比,验证了该公式的实用性。本文的主要工作有以下几个方面:1)利用ANSYS软件建立预应力混凝土简支梁的数值模型。分析得出测点的应力释放为0的钻孔深度随钢束的偏心距增大而减小。不同的偏心距的应力曲线相交于一点。2)不同偏心距的应力曲线交点的横坐标仅于孔径大小有关且成线性关系。3)不同偏心距的应力曲线交点的纵坐标与孔径大小和预应力大小均成线性关系,而与截面的梁宽和梁高成非线性的关系。4)本文给出了估算现存预应力的经验公式。并在Microsoft Visual C++环境下设计可视化的操作截面,将经验公式运用到实际的试验构件中。计算值与实测值的误差范围能控制在6%以内。本文对预应力混凝土结构现存预应力的估算方法进行了积极的探索与研究。从而找出了一种简便、实用、可靠的检测方法。对在役预应力混凝土结构的承载力的评定工作起到一定的促进作用。并为同类桥梁的试验结果提了供参考依据。
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