预应力混凝土梁钢筋残余预应力的检测的研究.pdf

摘要预应力的施加使得钢筋混凝土构件裂缝推迟或根本不出现,这就是预应力混凝土构件的全新理念。这样,构件在设计和使用时,预应力的大小就成为人们关注的焦点。自预应力施加的那一刻起,构件在不同的时刻,其预应力的大小就是不同的。在此基础上,文中提出了残余预应力的概念。根据残余预应力的概念,研究中讨论了目前计算残余预应力的方法,即分项预应力损失法。为了与试验实测残余预应力比较,本文以试验构件为计算参数,用现行规范中的“分项预应力损失法’’计算了试验构件的残余预应力。试验研究数据表明,现行规范中的“分项预应力损失法’’计算结果并非完全精确,用这样的计算结果来预测构件的使用安全状况,有可能做出不准确的判断,甚至偏于危险的判断。试验跟踪测量了构件从张拉钢筋起到养护期结束时的残余预应力,对试验数据分析后,得出:在养护期内构件的残余预应力一直在衰减,前期衰减快,后期衰减慢,衰减符合负对数规律。文中通过试验研究了载荷对残余预应力的影响,结果表明,短期载荷并不导致残余预应力的减少,相反,由于混凝土发生弹性变形的同时发生徐变,短期载荷最终导致残余预应力微量增加;短期载荷也没有加快预应力损失的速度,相反,它还减缓了预应力的损失速度。残余预应力的变化规律固然能让人们直接获得残余预应力值,但是规律的探索需要大量的试验研究和工程实践。倘若能用检测的办法获得已建成构件的残余预应力,这对工程也非常有价值。所以,文中从理论上讨论了振动法和超声波法检测残余预应力的基本原理;分别从理论上和试验上研究了钻孔法、刚度法检测残余预应力的方法和结果。动力学的分析表明偏心距一定时,残余预应力越大,固有频率就越小。动力试验却表现出与此相反的规律,即固有频率随着残余预应力的增大而增大。根据分析,推断出这是因为残余预应力的存在改变了构件的刚度。超声波法检测应力已经在检测螺栓应力中广泛应用,这也提示人们超声波法也有哈尔滨工程大学硕士学位论文
可能用于检测残余预应力。文中引入了超声波法检测残余预应力的基本原理,详细推导和分析了残余预应力与纵横波声时的关系,同时本文也设计了测试装置的简图。钻孔法的理论分析和有限元计算说明,只要钻孔孔径、孔深和测点位置适当时,钻孔法是可以检测出残余预应力的。试验数据的平均值与有限元法计算结果相接近,但方差较大。刚度法是通过建立构件残余预应力与刚度关系而用于实际检测的一种方法。びαα旱木苍厥匝榭梢钥闯觯びα辜母斩扔牍娣吨械母斩不相同,残余预应力大,刚度就大,残余预应力小,刚度就小。试验回归出了残余预应力与刚度的关系式。本次研究是理论分析和试验分析相结合的综合过程。文中用到的大多数的理论都是比较成熟和完善的,试验的目的有的是为了验证理论检测方法的可行性,更多的是为了探索新的规律。本文中由试验得出的经验公式只是来源于试验构件,因此还不完善,需要更多的科学实验和工程实践来补充和修关键词:残余预应力;有效预应力;预应力混凝土;无损检测;预应力构件哈尔滨檀笱妒垦宦畚正。
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学位论文原创性声明哈尔滨工程大学作者┳:兰尘二蛆本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献等的引用已在文中指出,并与参考文献相对应。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。期:月日日
第滦髀概述普通钢筋混凝土构件的主要缺点是抗裂性能差,即使是配筋率适中的钢筋混凝土构件在使用阶段也总会出现裂缝。为了克服这一缺点,人们提出了预应力混凝土的理念。预应力混凝土结构成功的历史至今不到年,由于它具有许多优点,如截面小,自重轻等,使其在国内外得到广泛的应用,尤其是大跨度或重载结构,以及不允许开裂的结构中。在码头工程的建设中,预应力混凝土结构发挥了重大的作用,创造了巨大的经济效益与社会效益。在桥梁工程领域,其应用已经遍及各种桥梁结构形式。目前,预应力钢筋混凝土结构应用跨度和高度都在不断地增大。世界上最高的预应力混凝土电视塔高达びαΩ咔炕炷凉非诺目缍冉咏的结构,例如核电站安全壳和压力容器、海上采油平台、储气罐及油罐等结构,抗裂抗腐蚀能力要求高,采用预应力混凝土结构有其独特的优越性而非其它结构可比拟。预应力混凝土结构由于其可以充分发挥高强度材料的特性,具有可靠的强度、刚度及抗裂性能。目前,其施工方法也在不断完善,现代化技术的使用已经使它的施工周期大大缩短,显示出巨大的经济效益。但是,预应力混凝土结构也