预应力锚具及钢绞线试验研究与分析

发布时间：2017-07-31 15:29

  本文关键词：预应力锚具及钢绞线试验研究与分析

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【摘要】：预应力技术广泛应用于桥梁、房屋、水坝、机场等设施中。随着预应力技术越来越引起人们的重视,相关的课题研究也逐步开展起来。在预应力工程中,锚固性能和应力松弛特性是两个很重要的方面。本文主要通过试验研究了预应力钢绞线和锚具,主要内容如下：第一部分：钢绞线拉伸试验。绘制完好钢绞线和两种断丝情况下的钢绞线的曲线图,根据钢绞线各钢丝应变的变化特点区分是否存在断丝,从而为断丝检测提供参考依据。第二部分：松弛试验。先测定钢绞线加载力与各钢丝应变的一一对应关系,根据对应关系拟合出加载力与钢绞线应变拉伸线性关系表达式。再进行钢绞线的松弛试验,记录松弛过程中各时间点钢绞线的实际应变值,绘制应力松弛曲线,计算松弛率；给出剩余试验力与时间对数的关系表达式。最后由拉伸线性关系表达式计算得出钢绞线弹性应变值；与钢绞线松弛试验中的实测应变值比较,探索塑性应变。第三部分：静载锚固试验。选用9孔的锚具,在锚具相应位置上布置应变片。设计静载锚固试验方案后,在等级加载力下,记录相应的锚具应变,分析锚具的应变规律。第四部分：锚具的数值计算。分析工况,在符合实际情况下,建立锚具的模型,并进行数值求解。使用所得到的计算应变值与上述试验应变值比较,在两者相符合的前提下,开展模型尺寸的探究。根据应力特点,给出较合理的锚具尺寸。
【关键词】：预应力 钢绞线 锚具 力学试验 数值计算
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU757
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 预应力锚具与钢绞线研究的目的和意义9-10
• 1.2 预应力混凝土结构研究的历史回顾10-11
• 1.3 当前预应力结构研究进展11-13
• 1.4 本文研究的主要内容13-14
• 2 预应力钢绞线的力学性能试验研究14-37
• 2.1 钢绞线应力松弛实验相关内容介绍14-17
• 2.1.1 应力松弛相关概念介绍14
• 2.1.2 应力松弛与蠕变的区别与联系14-15
• 2.1.3 蠕变与松弛理论知识15-16
• 2.1.4 预应力松弛率的计算方法16
• 2.1.5 可疑试验数据的取舍16-17
• 2.2 试验材料及试验方案的设计17-23
• 2.2.1 钢绞线的种类17-18
• 2.2.2 试样的材料特性18-20
• 2.2.3 试验设备20-21
• 2.2.4 钢绞线的拉伸试验过程21-22
• 2.2.5 钢绞线的应力松弛试验过程22-23
• 2.3 拉伸试验数据的处理与分析23-27
• 2.3.1 钢绞线的拉伸试验数据23-25
• 2.3.2 钢绞线拉伸试验数据的处理25-27
• 2.3.3 钢绞线拉伸试验数据的分析27
• 2.4 应力松弛试验数据的处理与分析27-36
• 2.4.1 钢绞线的应力松弛试验数据27-31
• 2.4.2 松弛试验数据处理与分析31-36
• 2.5 本章小结36-37
• 3 预应力锚具的试验研究37-49
• 3.1 静载锚固的相关概念介绍37-39
• 3.2 试验设备和试样39-41
• 3.2.1 试验设备39-40
• 3.2.2 试样的制备40-41
• 3.3 静载锚固试验设计41-42
• 3.4 静载锚固试验过程42-44
• 3.4.1 试样的准备42
• 3.4.2 锚具应变片粘贴及导线焊接42
• 3.4.3 设备连接及钢绞线安置42-44
• 3.4.4 试验具体过程以及要求44
• 3.5 试验数据处理及结果44-48
• 3.5.1 试验数据44-46
• 3.5.2 试验数据处理46-47
• 3.5.3 试验数据分析47-48
• 3.6 本章小结48-49
• 4 锚具的有限元数值模拟49-64
• 4.1 有限元法的基本知识49-53
• 4.1.1 弹性力学的基本方程49-51
• 4.1.2 屈服准则51-53
• 4.2 数值模拟过程中的问题处理53-54
• 4.2.1 工况分析53-54
• 4.2.2 锚具几何尺寸54
• 4.3 数值模拟的前处理过程54-59
• 4.3.1 单元类型及材料性质54-55
• 4.3.2 建立几何模型及网格划分55-56
• 4.3.3 约束及荷载56-57
• 4.3.4 计算结果及后处理57-59
• 4.4 模型尺寸改进的探讨59-63
• 4.4.1 不同模型尺寸的计算数值59-61
• 4.4.2 模型尺寸的选择61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-68
• 附录A R_k值68-69
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况69-70
• 致谢70-71

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本文编号：599851