PC箱梁桥钢绞线张拉力与波纹管孔道压浆密实性检测研究

发布时间：2017-10-13 12:35

  本文关键词：PC箱梁桥钢绞线张拉力与波纹管孔道压浆密实性检测研究

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【摘要】：近年来,伴随着桥梁结构形式的多样化与桥梁跨径的增加,预应力混凝土结构在桥梁工程中的应用越来越广泛,要求也逐渐提高。纵向预应力筋作为预应力结构中最为重要的组成部分,张拉力大小直接关系到结构的工作性能,张拉力过大,会使梁体支座位置处的集中应力增加,并加大梁体的反拱度,提高桥面铺装施工难度。反之,则无法满足设计需要。预应力筋内部应力能否长时间保持在一个有效范围值与波纹管孔道压浆密实度有着密切关系,压浆不密实的波纹管孔道将无法为预应力筋提供有效的保护措施,加速钢筋的老化、裂化。因此,纵向预应力大小与孔道压浆密实度是评判预应力构件工作性能的关键。综上所述,在役桥梁纵向预应力检测及波纹管孔道压浆密实度检测成为了本文研究重点。主要研究工作如下：1)针对本文的研究重点,笔者分别从研究目的、国内外研究现状、工程背景等多方面进行详细阐述；2)针对有效预应力及预应力损失进行了详细说明,并探讨了预应力损失公式计算法的可行性,并提出了下一步的研究方向；3)针对纵向预应力检测,本文在有损检测和无损检测两个方面分别进行研究,并提出了拉脱法与敲击法两种检测手段,针对两种方法,主要在数值处理、检测系统研发以及检测方法方面进行突破与创新；4)简要介绍了超声波在固体介质内部传播特点,通过Abaqus有限元软件模拟声波在混凝土构件内部传播,探究首波声时规律,为后续模型试验及研究工作提供支持；5)根据构件结构形式和检测环境需要,基于空洞估算模型与超声波首波声时、次波声时之间的关系,本文提出了对测与平测两种检测方法,从而对波纹管孔道内部缺陷大小做出精确定量评估。
【关键词】：预应力混凝土 纵向预应力 压浆密实度 超声波 空洞估算模型
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.57
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 现代桥梁综述12
• 1.2 研究意义12-15
• 1.2.1 纵向预应力研究背景及意义13-14
• 1.2.2 压浆密实度研究背景及意义14-15
• 1.3 国内外研究15-17
• 1.3.1 纵向预应力检测技术研究现状15-16
• 1.3.2 压浆密实度检测技术研究现状16-17
• 1.4 研究内容17-19
• 1.4.1 纵向预应力检测方法研究17-18
• 1.4.2 压浆密实度检测方法研究18-19
• 第二章 纵向预应力检测研究19-43
• 2.1 预应力损失19-22
• 2.1.1 有效预应力19
• 2.1.2 预应力损失19-22
• 2.2 模型试验22-25
• 2.2.1 试验目的22
• 2.2.2 注意事项22-23
• 2.2.3 制作步骤23-25
• 2.3 拉脱法25-30
• 2.3.1 试验原理25-27
• 2.3.2 检测方法27-29
• 2.3.3 数据处理分析29-30
• 2.4 敲击法30-43
• 2.4.1 试验原理30-33
• 2.4.2 检测方法33-35
• 2.4.3 数据标定35-38
• 2.4.4 实测数据38-40
• 2.4.5 数据分析40-42
• 2.4.6 检测结果42-43
• 第三章 波纹管孔道压浆密实度检测研究43-88
• 3.1 超声波检测压浆密实度原理43-47
• 3.1.1 超声波与超声场的基本物理量43-44
• 3.1.2 超声波在固体介质中的传播规律44
• 3.1.3 弹性介质的运动方程和波动方程44-47
• 3.2 Abaqus数值模拟分析47-70
• 3.2.1 Abaqus/Explicit适用的问题类型47-48
• 3.2.2 材料特性48
• 3.2.3 本构关系定义48-49
• 3.2.4 冲击荷载49-50
• 3.2.5 网格划分50
• 3.2.6 有限元模型50-70
• 3.3 压浆密实度检测影响因素70-72
• 3.3.1 耦合状态70
• 3.3.2 钢筋问题70-72
• 3.3.3 水分影响72
• 3.3.4 混凝土泌水72
• 3.4 压浆密实性模型试验72-77
• 3.4.1 模型试验72-73
• 3.4.2 模型制作及注意事项73-77
• 3.5 对测法77-82
• 3.5.1 检测原理77-80
• 3.5.2 检测结果80-82
• 3.6 平测法82-88
• 3.6.1 检测原理82-85
• 3.6.2 检测结果85-88
• 第四章 工程实例88-101
• 4.1 引言88
• 4.2 纵向预应力张拉力检测技术现场应用88-99
• 4.2.1 罗行大桥—拉脱法88-92
• 4.2.2 陕西汉坪高速公路—敲击法92-99
• 4.3 波纹管孔道压浆密实度检测技术现场应用99-101
• 4.3.1 三水河特大桥99-101
• 第五章 结论与展望101-103
• 5.1 纵向预应力检测101
• 5.2 压浆密实度检测101
• 5.3 展望101-103
• 参考文献103-106
• 致谢106-107
• 攻读学位期间发表的学术论文107-108
• 学位论文评阅及答辩情况表108

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本文编号：1024879