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试析应力利用钻孔释放应力法对预应力小箱梁现存应力测试技术

收藏本文 2024-04-17 点赞:28701 浏览:124803 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:桥梁的现存应力是反映桥梁结构情况最重要的指标之一,由此对桥梁进行现存应力的准确预测在桥梁结构性能评定中显得尤为重要。在桥梁结构应力状态的检测中,桥梁的现存应力检测目前仍然是一个技术难题。本论文在查阅了大量的参考文献和资料后,以桥梁工程中广泛利用的预应力混凝土小箱梁为探讨对象,提出采取钻孔释放应力法测试预应力混凝土小箱梁的现存应力。在小孔应力集中的论述基础上,通过测试钻孔前后孔边应变的变化,利用钻取的芯样推定混凝土的抗压强度和弹性模量,以而得到混凝土的现存应力。本论文利用ANSYS软件建立简支梁结构的预应力混凝土小箱梁的精确数值模型,浅析了预应力混凝土小箱梁跨中底部钻孔后的孔边应力分布,而且,主要是比较浅析不同尺寸的钻孔孔径和钻孔孔深。另外,浅析了不同孔径下孔边应力分布及其应力集中系数,计算浅析结果表明,孔边的最大应力随着孔径的增大而增大,但对于应力集中系数却不完全一样。孔深对孔边应力集中系数的影响比较显著,随着孔深的增大,孔边的应力集中系数在增大,在孔深与孔径的比值为1.4倍孔边的应力集中系数出现了平缓段,在该深度时基本可以测量到孔边的释放应变。此外,浅析了当深孔比大于1.4时,小箱梁常见截面尺寸对应力比值系数的影响以及参数影响,浅析表明,小箱梁的常见截面尺寸、预应力、跨径和弹性模量大小对应力比值系数也没有影响。论文还采取有限元计算的释放比计算出原有应变,通过空间不足的物理方程计算应力公式,提出了采取钻孔释放应力测量的预应力混凝土小箱梁的现存应力的近似计算公式。同时通过基于有限元大量的浅析计算进行回归浅析,提出了利用小箱梁孔边应力集中系数近似计算预应力混凝土小箱梁现存应力的公式。最后总结提出了利用钻孔释放应力法测量预应力混凝土小箱梁中的孔边释放应变的试验测点的布置,以及浅析了有限元计算浅析有可能产生误差的理由。本论文对预应力混凝土小箱梁现存应力检测采取计算机进行了模拟浅析,找出了一种简便、实用、可靠的检测策略,对预应力混凝土小箱梁的工程质量制约提供了一种有效的检测策略,并为同类桥梁的试验数据浅析提供参考依据。关键词:钻孔释放应力法论文预应力混凝土小箱梁论文现存应力论文应力集中系数论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第一章 绪论11-21

    1.1 引言11-14

    1.2 国内外探讨概况14-17

    1.3 不足的提出17-19

    1.4 本论文探讨的内容19-20

    1.5 本章小结20-21

    第二章 结构现存应力测试策略及基本论述21-40

    2.1 引言21-22

    2.2 混凝土现存应力测试策略22-31

    2.2.1 钻孔法22-24

    2.2.2 盲孔法24-25

    2.2.3 切槽法25-28

    2.2.4 环孔法28-30

    2.2.5 剥层法30-31

    2.3 其它结构现存应力的测试策略31-33

    2.3.1 岩体应力的测试策略31-32

    2.3.2 钢结构应力的测试策略32-33

    2.4 基本论述33-39

    2.4.1 预应力混凝土内的应变33-34

    2.4.2 应力集中及其应力集中系数34-37

    2.4.3 有限元的基本原理37-39

    2.5 本章小结39-40

    第三章 利用 ANSYS 对预应力混凝土小箱梁进行有限元浅析40-56

    3.1 有限元 ANSYS 软件对预应力混凝土结构三维实体的建模40-48

    3.1.1 ANSYS 中预应力混凝土建模策略40-43

    3.1.2 降温法模拟有效预应力43-45

    3.1.3 预应力钢束的模拟45-46

    3.1.4 单元介绍46-48

    3.2 计算模型及有限元模型的建立48-52

    3.2.1 预应力混凝土小箱梁模型尺寸48-49

    3.2.2 模型参数49-50

    3.2.3 有限元模型50-52

    3.3 预应力混凝土小箱梁有限元浅析52-54

    3.4 本章小结54-56

    第四章 预应力混凝土小箱梁的孔边应力计算浅析56-69

    4.1 预应力混凝土小箱梁孔边应力浅析56-60

    4.1.1 小箱梁孔边跨中截面有限元浅析56-57

    4.1.2 小箱梁孔边应力分布曲线浅析57-60

    4.2 截面上的应力比值系数浅析60-68

    4.2.1 孔深与应力比值系数的影响及其浅析61-62

    4.2.2 孔径与应力比值系数的影响及其浅析62-63

    4.2.3 小箱梁截面尺寸与应力比值系数的影响及其浅析63-66

    4.2.4 预应力大小对应力比值系数的影响及其浅析66

    4.2.5 跨径大小与应力比值系数的影响及其浅析66-67

    4.2.6 弹性模量与应力比值系数的影响及其浅析67-68

    4.3 本章小结68-69

    第五章 钻孔释放应力法测试小箱梁现存应力的近似计算及浅析69-77

    5.1 概述69

    5.2 小箱梁现存应力近似计算69-74

    5.2.1 利用释放比近似计算小箱梁现存应力69-73

    5.2.2 利用应力集中系数近似计算小箱梁现存应力73-74

    5.3 误差浅析74-75

    5.4 利用钻孔释放法测试小箱梁现存应力试验测点的布置75-76

    5.5 本章小结76-77

    结论与展望77-79

    结论77-78

    进一步工作的展望78-79

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