李亮亮[1]2004年在《基于有限检测点的在役预应力混凝土桥梁有效预应力评估及程序开发》文中研究表明本文以有限元法为主要分析方法，结合计算机和桥梁CAD技术研究探讨在役预应力混凝土结构中实际的永存预应力并编制相应的程序。文中首先提出了基于有限检测点求解预应力混凝土结构永存预应力的求解思路和方法，给出了编制永存预应力求解程序的实现步骤，论证了基于有限检测点计算预应力混凝土结构永存预应力的方法的可行性。 然后本文介绍了程序的前、后处理系统。在介绍桥梁软件现代开发技术特点的基础上，充分利用面向对象技术及图形界面技术，从方便设计人员使用的角度出发，利用Visual Basic开发界面友好、清晰方便的数据输入系统，完成程序的前处理模块；然后利用Visual Basic进行AutoCAD的二次开发，将运算结果以图形化的形式输出到AutoCAD中，完成程序的后处理模块。 接着本文对结构的预应力分析进行了探讨。在分析预应力损失及有效预应力计算、预应力筋与混凝土的联结、预应力有限元模拟的基础上，提出了预应力分析的编程实现方法，并编制了相应的算法和程序模块。然后在结构有限元理论分析的基础上，提出了预应力混凝土结构静载内力有限元分析计算的编程实现方法，并编制了相应的算法和程序模块。 最后，本文编制了程序的主要核心部分，实现了根据有限检测点的应变值来求解预应力混凝土结构永存预应力的功能。介绍了程序的编程原理、实现步骤和流程图；然后采用两个算例来分析验证程序的正确性，计算结果表明编制的程序假设合理、结构分析正确、计算方法可行、精度基本满足工程要求。
高建军[2]2007年在《基于有效预应力检测的预应力混凝土桥梁评价方法》文中研究指明预应力混凝土因其良好的受力性能等诸多优点,已经成为我国公路桥梁最常用的结构型式。预应力钢束在施工条件、自然环境、使用过程和材料内部因素的作用下,会出现各种损伤,从而导致预应力有效值的降低。因此,基于有效预应力实测值评价预应力混凝土桥梁的研究,具有重要的工程意义。本文作为西部交通建设科技项目《大、中跨径混凝土桥梁预应力检测技术》的一个重要组成部分,首次次提出了基于有效预应力实测值评价预应力混凝土桥梁的方法。首先,本文对有效预应力的计算方法进行了系统研究,并以有效预应力理论值为基础,提出了评价预应力混凝土桥梁的两个基本参数,即截面应力和截面预应力度。其次,本文介绍了基于预应力实测值评价预应力混凝土桥梁的等效参数法。以现行规范中损失σ11和损失σ12的计算公式为基础,参照《混凝土设计规范》(GB 50010--2002)并结合桥梁专用软件的计算方法,改进了损失σ11和损失σ12的计算公式,给出了通过改变μ、k和△l出来模拟钢束实际有效预应力沿纵向变化趋势的方法,最终利用桥梁专用软件对桥梁结构进行评价。再次,本文介绍了基于测试截面普通钢筋的初始应力,求得截面的实际合力效应,并以此评价预应力混凝土桥梁预应力度法。通过对比实际预应力度和设计预应力度确定了评价准则,并以此对桥梁结构进行定性评价。最后,本文利用Visμal Basic编制了等效参数求解程序和截面平衡程序,介绍了其编制原理及程序功能,为上述评价方法提供了技术支持。通过本文研究提出了一种对在役预应力混凝土桥梁综合评价的方法,为预应力混凝土桥梁加固维修提供基本依据,避免盲目判断,并节省时间和人力资源,充分延长其使用寿命,避免发生不必要的破坏,并填补了国内外基于预应力实测值评价预应力混凝土桥梁的空白。
郭琦[3]2008年在《复杂预应力体系梁式结构有效预应力预测理论与方法研究》文中研究说明从二十世纪叁十年代开始,预应力技术已广泛地应用于桥梁结构工程之中,世界桥梁中有70%以上都采用了预应力混凝土结构。然而,在预应力技术大量地应用于桥梁工程的实践过程中,尤其对于服役多年的大、中跨径预应力混凝土桥梁,有相当一部分结构产生了严重病害,主要表现在混凝土劣化和力筋缺损等方面。目前关于预应力筋典型缺损状况中关于有效预应力衰减程度的检评技术研究仅停留在简单结构体系的室内模型试验阶段,与实桥工程应用的目标还有很大距离。本文以西部交通建设科技项目—“大、中跨径混凝土桥梁预应力检测技术研究”(项目编号：2005 318 812 15)之专题五—“预应力筋有效预应力的检测方法、设备与评价技术研究”为依托,针对在役混凝土桥梁的有效预应力衰减状况进行了预测理论与方法的系统研究,得到以大跨径混凝土连续梁(刚构)桥为典型代表的具有复杂预应力体系桥梁的有效预应力标准化检测技术及其模拟预测方法,并建立起了完备的测评指标体系,以全面推动预应力有效值检测的实用化进程。文中方法同样适用于以中等跨径桥为代表的简单预应力体系桥梁的有效预应力检测及评价。本文完成的主要研究工作内容如下：(1)基于分项预应力损失算法的解构分析,通过有效预应力实际纵向沿程变化规律预测的反问题开展理论研究,建立起由钢束测值分析和有效预应力分布状况模拟两大模块构成的钢束有效预应力预测理论与方法。其中,核心研究成果主要体现在以下四方面：①通过大量实桥中常见预应力钢束的布置类型及几何特征的归纳统计,将关键服役钢束分为表层测试钢束及间接预测钢束两大类并完成了与直接法检测技术(DD)相匹配的钢束标准化测试分类研究。在以弯曲半径、空间包角及投影长度作为特征参数进行影响因素分析的基础上,定义钢束应力沿程界限波动率(LSFR)—β作为判定指标,将表层测试钢束分为波动束及平缓束两类；②通过同一截面内基准测试钢束有效预应力测试值与预测钢束有效预应力预测值之间的相关关系的建立,得到涵盖几何对称束与几何非对称束两种钢束类型的截面内有效预应力预测方法；③将以波动束为代表的复杂类型钢束拆分为多个单一线型,通过对现行规范中预应力摩阻相关损失的简化计算方法改进,获得了具有通用性的组合线型钢束拟摩阻损失函数σlana(x)的算法并编制了配套的《预应力筋拟摩阻损失等效参数求解程序》(PresPS V1.0),进行了计算机软件着作权登记,实现了波动束有效预应力实际分布状况模拟；④针对以平缓束为代表的简单类型预应力钢束,通过预应力分布从属的叁种模式(等比、等差和混合模式)判别,建立起束筋有效预应力实际值与理论值偏差的相关关系,以此为依据得到了基于钢束当前张力测值的平缓束有效预应力纵向沿程分布规律的模拟。(2)基于截面分析的方法,开展了关键测试截面的有效预应力衰减程度整体化评价方法研究,建立了有效预应力整体衰减评价理论与方法,其中关键研究成果主要体现在以下叁方面：①通过考虑由钢筋及混凝土组成的复合材料截面间由于混凝土收缩、徐变、温差及预应力筋松弛等时变因素的影响,以预应力体系建立时刻与桥梁服役期内预应力检测时刻为关键时间点状态,结合由此引起的截面内应力重分布的特点,在截面静力平衡的基础上建立了由钢束当前应力测值向有效预应力值转化的解析方法；②分别通过检测状态下截面边缘可测钢束的预应力当前测值及关键截面的释放应力测值两条技术途径,建立了基于预应力测值和截面释放应力测值的截面应力合效应分析模型；③与现行设计规范中基于截面分析的方法相衔接,将理想设计状态下与服役状态下的桥梁控制截面内有效预应力储备度λ的偏差加以量化,建立起分级评价指标体系用于有效预应力衰减程度及影响分析；(3)基于静力学测试原理研发了针对混凝土桥梁预应力筋(钢绞线)预应力有效值的实时检测专项设备—预应力钢索张力测试仪(型号：LCZL-50),并申请了发明专利。该设备有针对性地攻克了在小范围局部扰动梁体混凝土及波纹管状态下钢束张力检测的各项技术难关,为预应力检测技术提供了硬件支撑。(4)规划设计了测量预应力钢绞线张力的基础性专项试验,并在预应力张拉试验台上完成了全过程试验实施,积累了丰富的数据资料。试验中首次以局部扰动混凝土范围及边界支撑方式作为重点模拟参数,进行了钢绞线静、动力指征数据的直接法量测。同时借助数学手段及试验回归分析方法消除了系统测试误差并获得了计入模拟边界工况下的推荐修正公式,分别形成了“静力参数静测法”(SPLM)及“模态参数动测法”(MPIM)两套实用检测技术。静力方法适用于以后张法施工工艺建立预应力体系的在役桥梁预应力检测,而动力方法对于采用先张法施工工艺的在建空心板、梁式桥及体外预应力桥梁的预应力检测更有优势。(5)参照公路混凝土梁桥预应力钢束的常见几何类型及布束方式,设计制作了室外大比例模型梁并开展了试验研究。在实际工程中预应力损失发生、发展机理及变化状态的真实模拟状况下,进一步标定了预应力钢索张力测试仪及配套的测试装置,整合和校正了组配的动力测试系统,验证了修正公式的工程精度,完成了检测方法的适应性研究；通过试验揭示出的实际钢束有效预应力纵向沿程分布规律,得到与瞬时损失相关的预应力损失推论验证。(6)以涵盖常见大中跨径预应力混凝土梁式桥梁结构的五座桥梁作为背景工程,进行了依托工程的实桥应用研究。在此基础上,对建立的有效预应力衰减预测方法重点进行了数值仿真及其影响的对比分析,促进了研究成果更好的推广应用于工程实践。综上所述,文中具有的创新点为：1、首次基于预应力束筋有限点上有效预应力的测值,建立了钢束有效预应力预测模型。该模型由钢束测值分析和有效预应力分布状况模拟两大模块构成,解决了关键服役钢束实际有效预应力量值的预测及沿程分布规律的模拟问题；2、首次提出了控制截面有效预应力衰减整体评价理论与方法。该方法分别依据直接法检测(DD)与应力释放法检测(RD)两条并行技术路线建立了截面应力合效应分析模型,并在此基础上以有效预应力储备度为指标完成了具有复杂预应力体系的梁式桥整体化分级评价；3、首次基于预应力钢绞线静动力指征参数的直接法量测,形成了两套局部扰动混凝土的拟边界状况下钢束张力的实用检测技术—“静力参数静测法”(SPLM)和“模态参数动测法”(MPIM);4、自主研发了预应力钢索张力测试仪(型号：LCZL-50)。通过该设备首次实现了在小范围局部扰动梁体混凝土状态下,针对预应力筋(钢绞线)索力值的抓、握、拔、测一体化实施。
张赞鹏[4]2014年在《在役预应力混凝土连续刚构桥承载力时变可靠度研究》文中进行了进一步梳理预应力混凝土连续刚构桥在使用过程中，不仅要承受车辆、人群、风、雪、地震等外力的作用，而且还要受到环境、有害化学物质的侵蚀，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，如混凝土碳化、裂缝、钢筋锈蚀等等，随着运营时间和交通量的增加，不少连续刚构桥出现了不同程度的病害情况，集中体现在腹板斜裂缝、顶底板纵向裂缝、底板的横向裂缝、以及主跨的持续下挠等，导致许多在役连续刚构桥承载能力不足。续刚构桥出现该类问题后的安全状况如何，未出现该类问题的安全状况又如何，如何进行评估，对应又该采取什么样的处理措施，是我们必须解决的问题。这就需要我们对在役预应力混凝土连续刚构桥，进行恰如其分的评估。国内外对桥梁结构的可靠度问题研究相对较多，而对桥梁结构的时变可靠度问题的研究相对较少。本文针对预应力混凝土连续刚构桥的结构特点，在总结已有研究成果的基础上，对承载能力极限状态下的时变可靠度问题进行了深入的研究，主要工作内容包括以下几个方面：①可靠度基本理论分析研究着重论述了可靠度理论的基本原理，基本概念，并且介绍了计算构件时变可靠度的计算方法，体系时变可靠度的计算方法、目标可靠度以及评估的准则等等.②连续刚构桥常见病害及其主要影响因素分析对连续刚构桥常见的病害进行了总结，并结合具体的工程实例进行相应的分析，接着将影响连续刚构抗力的主要因素进行了分析总结。③预应力混凝土梁桥结构承载能力时变可靠度研究首先参照规范对荷载效应的统计参数进行了总结分析，其次针对抗力衰减的问题，对抗力主要影响因素混凝土强度、预应力筋的时变模型进行了相应的分析，尤其是对预应力筋锈蚀后的剩余截面面积、力学性能、有效预应力损率进行大胆创新、合理假设，提出了抗力的时变模型。④连续刚构桥主梁抗弯承载力时变可靠度计算分析首先结合规范和前面的理论，提出抗力的时变模型，进而参照相应的文献提出了结构失效的标志以及如何处理随机过程中的变量。⑤连续刚构桥承载力时变可靠度实例分析以云南某连续刚构桥为例，利用软件Midas/civil建立了有限元计算模型，并根据时变可靠度理论分析研究各个时变随机变量，利用MATLAB采用了JC法和蒙特卡洛方法(Monte Carlo法)的计算原理，编制了时变可靠度计算程序，进而计算出预应力混凝土连续刚构桥承载能力的时变可靠度，在此基础上与目标可靠度进行对比，预测其剩余寿命。
李福如[5]2010年在《在役预应力混凝土桥梁结构现状分析及剩余承载力评定》文中认为近十几年来,伴随着高性能混凝土和高强度钢材的广泛使用,预应力混凝土桥梁不断向大跨、轻型、高性能方向发展,极大地推动了我国的桥梁建设事业的进步。目前,预应力混凝土桥梁已在国内外公路桥梁建设中占有主导性的地位。同时我们也应该看到,随着桥梁事业的持续快速发展以及桥梁服役时间的推移,桥梁结构性能退化、承载力不足等问题日益严峻,预应力混凝土桥梁结构现状分析及剩余承载力评定问题显得日渐紧迫。所以,对在役预应力混凝土桥梁结构进行深入的研究具有重要的意义。本文以青岛胶州湾高速公路(海域段)一座服役14年的预应力简支斜交空心板梁桥为研究背景,结合现场及室内试验数据,借助有限元分析程序,对该桥的耐久性现状和剩余承载力进行了相应评价,为此类桥梁的评估提供一定参考。对在役混凝土桥梁耐久性主要影响因素的发生机理、理论模型作了详细介绍,在此基础上,对现状结构的预应力混凝土梁体进行取芯,试验测试了碳化深度、氯离子含量及分布、混凝土抗压强度,并运用相应耐久性预测模型对服役期内碳化深度、抗压强度发展规律进行了预测。结果表明,结构在服役其内耐久性较好,但边梁支座处钝角位置氯离子含量较高,成为结构耐久性的薄弱点。基于应力释放法,现场对单梁构件梁底四分点及跨中位置进行应力释放试验,计算得到梁体在自重及预应力作用下,梁底混凝土的现存应力值。对单梁现状进行了实体模型有限元分析,以应力释放试验结果验证了模型的合理性;进一步考虑长期服役后材料的劣化,进行了单梁极限承载力非线性分析,最终反算并评定了单梁现状及长期服役后的承载力情况,分析发现,长期服役后,结构的极限承载力降低并不明显;以跨中梁底混凝土不出现拉应力为极限状态的单梁承载力值,不满足现行规范按承载力极限状态设计时基本组合的要求;以跨中梁底混凝土不出现受拉裂缝为极限状态的单梁承载力值可以满足基本组合的要求,但安全储备较小。对大地激励下的结构自振特性进行现场测试,采集结构自振频谱,运用自谱及互谱分析得到现状结构的一阶自振频率;用梁格法建立了全桥上部结构模型,结合试验所得一阶频率值,对结构刚度进行评定,结果表明,现状结构仍有一定刚度储备;以不同工况模拟结构铰缝损伤及材料劣化,分析了结构自振特性的变化规律。分析发现,相同程度下,跨中损伤对结构自振频率影响大于四分点位置,而且高阶频率的敏感性较高。考虑材料劣化的长期性,在短期内,混凝土强度的变化对结构自振特性的影响并不明显。
刘丹娜[6]2008年在《利用钻孔法对在役桥梁进行有效预应力的估计》文中认为在役混凝土桥梁有效预应力是反映结构状况最为重要的指标之一,其本身就是未知参数之一,预应力设计值和实际值之间的巨大差异可能会影响服务功能,甚至会导致安全事故,因此在梁结构性能评定中显得尤为重要。在役桥梁的预应力检测一直是较难解决的问题。在查阅了大量的参考文献和资料后,提出采用钻孔法来测试在役预应力混凝土梁的有效预应力大小,本文主要进行了以下工作:本文以有限元法为主要分析方法,首次提出将钻孔法应用于有效预应力检测中,利用通用有限元软件ANSYS对施加偏心直线预应力简支梁的实际有效预应力进行研究与分析。自行拟定应力特征值——应力比值系数,分析不同孔径下的应力比值系数;另外对孔深与孔边应力比值系数进行计算,计算结果表明孔深对孔边应力比值系数的影响比较明显,随着孔深的增大,孔边的应力比值系数在增大,在孔深与孔径的比值为1.2倍时,孔边的应力比值系数出现了平缓段,在该深度时基本可以测量到孔边的释放应变;其他条件一定,分别改变梁尺寸、混凝土弹性模量、预应力钢筋大小以及偏心位置,对孔边应力分布及其应力比值系数进行计算分析,得出结论:孔边应力比值系数只与梁宽有关。通过有限元分析的数据反映出各因素之间相互制约、相互联系的关系。各因素之间不但存在着相关关系,还存在着函数关系,函数关系是一种完全确定的关系,通过应用数理统计中的回归分析,分别处理单梁孔边应力比值系数与孔径、梁宽的相关关系,建立了应力比值系数与梁宽、应力比值系数与孔径的回归关系,进而对应力比值系数与孔径、孔宽进行了公式拟合,根据这些回归关系式以及随后进行的应力集中方法的研究来预测单梁的有效应力。接着利用ANSYS有限元程序对预应力混凝土桥梁结构进行分析,结果发现不同的横向联系刚度对应力比值系数造成一定的影响,但影响微乎其微可以完全忽略。单梁推导出的公式完全可以应用于桥梁结构中。本文对在役混凝土桥梁有效预应力的预测方法进行了积极的探索,对在役预应力混凝上桥梁的结构性能评定方法的研究起到一定的促进作用,为采用钻孔法进行混凝土结构有效预应力的评估提供了一个理论基础,为桥梁结构评定方法提供参考。
林阳子[7]2009年在《大、中跨径预应力混凝土桥梁评价理论及方法研究》文中研究说明既有预应力混凝土桥梁的评价问题是目前国内外桥梁界急需研究的热点问题之一。随着大、中型预应力混凝土桥梁在运营过程中性能的逐渐老化,桥梁安全事故时而发生,既有桥梁的评价问题日趋引起世界各国政府的重视,并对此项研究给予了持续的高强度的资金支持。到目前为止,桥梁评价的研究取得了一定的成绩,但由于实际桥梁评价问题与设计相比要复杂得多,诸多关键技术问题没有得到解决。基于此背景,本文对目前国内外桥梁评价的研究和应用状况进行了系统的总结和评述,分析了各种评价方法的优点及不足之处,并针对存在的问题进行了思考;结合目前国内预应力检测技术的水平及检测试验数据,就既有大、中型预应力混凝土梁桥上部结构评价的若干问题展开研究,主要研究内容及创新性成果如下:1.建立基于安全性、适用性和耐久性评价的桥梁的综合性评价体系。将对预应力混凝土桥梁进行评价分解为对桥梁安全性、适用性和耐久性分别进行评价,分别建立独立的评价模型进行评价;并通过分析确定桥梁安全性、适用性和耐久性对于具体桥梁的重要程度,进而完成桥梁的综合性评价。这种间接分析法将复杂的直接评价分解为若干较为简单而清晰的过程,可提高评价工程师判断的准确性和可操作性,从而使评价结果更为细致且更符合桥梁的实际情况。2.建立预应力混凝土桥梁的评价指标体系。结合目前国内预应力检测技术的水平及检测试验数据,分析预应力混凝土桥梁评价相关的评价指标如预应力筋锈蚀和预应力筋有效预应力缺损等对结构造成的不利影响;同时基于理论分析对其他评价指标如横向连接破损及荷载疲劳因素对结构的影响进行研究。并在考虑各评价元素对桥梁安全性、适用性和耐久性的不同影响基础上,分别确定评价中各元素的初始权重值和评价指标分级标准,从而建立预应力混凝土桥梁评价的评价指标体系,为量化的评价提供基础。3.提出成套评价方法,主要包括基于不确定型层次分析法初始权重确定、基于关联度评价值确定及基于剥离变权法权重修正计算等。对评价中各元素初始权重值的确定进行了研究。根据桥梁专家填写的桥梁评价元素两两判断矩阵,采用不确定型AHP的最优传递矩阵法计算判断矩阵,确定各评价指标的初始权重以及桥梁安全性、适用性和耐久性对于具体桥梁的重要程度,该方法相对简便,计算准确度较高,对专家构造的判断矩阵的一致性依赖相对较小。考虑到影响桥梁的各评价指标的不确定性,构造了正态关联函数进行关联度计算分析,并将评价模型中各个元素评价指标对各个评价等级的关联度作为桥梁定量评价的基本参数。该方法与桥梁结构的特性较为符合,可更好的对桥梁进行定量的评价分析。对分项层及指标层元素进行评价时,由于其下属元素之间不一定完全相对独立,且损伤程度大的元素的状态更大程度表征了其上级元素的缺损状态。本文考虑各元素的缺损状态采用剥离法进行权重修正,损伤较严重的元素修正系数大,反之则小。通过在评价过程中考虑元素缺损状态的权重修正,可使桥梁评价结果更符合具体桥梁的实际状况。并在对项目层及以上层次评价时,采用关联度及结构评定标度或全桥结构技术状态评分共同表征桥梁的缺损状态,从而使评价结果与现行《公路桥涵养护规范》的评价方法相统一。4.评价方法验证。通过评价方法的敏感性分析,以及实际桥梁的计算检验,证明了本文提出评价方法的合理性和正确性。5.编制预应力混凝土桥梁评价系统。根据评价分析思路,采用VB语言编制预应力混凝土桥梁评价系统。通过该程序系统,可大大减少评价工程师的计算工作;并且由于友好的可视化评价界面,不要求评价工程师必须具备较高的数学基础。同时,程序计算结果与手算结果相吻合,证明了程序的正确性。
陈际光[8]2016年在《基于盲孔法的桥梁有效预应力检测研究》文中认为预应力钢筋的有效预应力值是评价预应力混凝土桥梁工作性能的重要参数之一。由于各种因素造成预应力损失的不确定性,可能会使有效预应力实际值与设计值产生差异,因此急切需要方法来准确检测桥梁的有效预应力。目前此研究领域大多数方法采用在梁结构底部混凝土上钻孔来测试预应力混凝土桥梁的有效预应力值。本文采用新的思路,以钢绞线为研究对象,采用盲孔法来检测桥梁有效预应力,主要进行了以下研究:首先,本文通过查阅相关文献,明确了适用于平面薄板的盲孔法基本理论。分析了预应力混凝土单梁梁底开孔对钢绞线有效预应力的影响,得出在自重和预应力作用下,开凿混凝土造成的钢绞线应力变化很小。其次,利用有限元软件建立钢丝及钢绞线计算模型,得出沿模型长度方向的孔边应力释放值及应力集中系数。计算结果表明公路常用钢绞线孔边应力释放值及应力集中系数在一定范围内随着孔径递增,随钻孔深度则表现为先递增,当钻孔深度超过钻孔半径2.67倍后,略有减小趋于平缓。截面不同,孔边应力释放值及应力集中系数均有所差异。分别改变张拉荷载和钢绞线弹性模量,对孔边应力释放值及应力集中系数进行计算分析,得出结论:孔边应力释放值与张拉荷载成正比例关系。最后,进行了裸钢绞线盲孔法试验,测试了不同因素下的孔边应力释放值。验证了理论分析部分找出的钢绞线孔边应力释放值与钻孔半径、钻孔深度等参数的关系与试验结果一致。试验操作时钻孔位置越靠近应变片电阻丝,测得的应力释放值越大,测量的效果更好。通过与理论应力释放值对比分析,验证了盲孔法测钢绞线现存应力的可行性。通过相关推导和修正,得到特定条件下单梁钢绞线有效预应力的计算方法,为预应力混凝土梁有效预应力检测提供一种可行的检测方法。
陈卓敏[9]2016年在《基于LC电磁谐振的预应力钢绞线应力测量研究》文中研究说明在役结构钢绞线有效预应力检测评估具有重要价值。无论对在役结构的承载力的评定,还是对结构的设计分析均具有一定的指导作用。预应力加载的大小与损失是预应力状态的具体体现。目前,预应力检测方法主要可分为:有损检测、无损检测和在线监测叁大类。无损检测方法多样,处于蓬勃发展阶段。而使用电磁方法,在国际范围内尚处于起步阶段。电磁方法利用磁弹效应实现钢绞线应力无损检测,已在无粘结检测与新建结构有粘结在线监测方面取得了重要进展,但应用在在役结构有粘结预应力钢绞线无损应力检测存在磁加载问题。本文在磁畴分析的基础上,对LC电磁谐振法检测预应力钢绞线的有效预应力进行了研究,主要进行了下面几个方面的工作:1.提出了一种的只需在端部检测的钢绞线应力检测方法:LC电磁谐振检测法。这种新型的无损检测方法,能较准确的检测出预应力钢绞线在张拉、工作过程中的有效预应力,从而确定预应力混凝土结构的预应力损失情况。2.在熟悉磁性材料的磁畴、磁畴结构和磁弹效应的基础上,深入研究了预应力钢筋磁导率的形成原因,掌握了磁化规律,并推导出钢筋内应力和钢筋磁导率的关系。理清了钢筋内应力和钢筋磁导率之间的关系,为磁导率换算出有效应力提供了具体公式。深入研究了预应力钢绞线等效电感,推导出等效电感和磁导率的关系。讨论了钢绞线张拉后的伸长量对振荡频率产生的影响。最终,在理论上完成了:电感和磁导率的关系公式;振荡频率和应力的关系公式,为有效预应力检测提供了理论依据。3.在上述深入的理论研究的基础上,建立了一套对预应力钢绞线进行检测的实验系统,进行了实验。最后,将理论与实验相结合,对实验结果进行了对比分析,对存在的问题不断地进行了改进。在测定频率漂移和连续检测情况下,频率随应力加、卸载呈规律变化。通过本次的理论研究和实验探索,对磁弹效应有了清晰的认识,对电磁法无损应力检测有了深刻的掌握。
王春芬[10]2011年在《旱区铁路混凝土桥梁耐久性及安全性评估》文中提出结合西北旱区铁路混凝土桥梁评估过程中面临的技术问题，研究在役铁路混凝土桥梁的材料和结构的性能变化特征及规律，提出合理的混凝土桥梁耐久性与安全性评估方法，对于保证桥梁使用安全及铁路可持续发展具有重要意义。对西北铁路的西格线、包兰线、柴支线及兰渝线等旱区桥梁混凝土强度检测发现，受干燥气候环境的影响，旱区长龄期桥梁混凝土强度与目前《规范》方法的换算强度间存在较大误差，甚至存在误判现象。针对旱区环境对长龄期混凝土强度评定带来的影响和高强混凝土检测过程中存在的问题，制作了长龄期同条件混凝土试块，在实验室开展了强度无损检测及抗压强度试验，提出了旱区回弹法、超声-回弹法的混凝土强度检测公式，并研发了旱区应力波法及应力波-回弹法进行强度评定的新方法，提高了强度测试精度，并可进行高强混凝土测试。旱区铁路桥梁混凝土碳化现象与其它气候环境地区具有明显不同的特征，通过对西北旱区铁路钢筋混凝土桥梁的保护层厚度、碳化深度测试及钢筋锈蚀状态调查，揭示了旱区铁路桥梁保护层混凝土碳化规律及钢筋锈蚀特点，分析了掺氯盐混凝土的材料劣化特征，提出了旱区铁路桥梁混凝土的设计要求并进行了实桥验证。随着服役期限的延长和我国铁路重载提速战略的实施，对量大面广的铁路重力式桥墩系统进行适用性及状态评估是一项繁重而持久的工作。通过铁路简支梁桥墩的振动试验方法的实测数据对比，分析了桥墩模态参数测试方法的适用性及要点。针对铁路简支梁桥的构造特点，在有限元分析及实桥试验的基础上，提出了简支梁桥动力分析的简化计算模型。针对铁路桥墩状态评估过程中参数敏感性方面存在的问题，结合理论分析，提出了基于健全度参数的重力式桥墩系统劣化评价指标。铁路桥梁的现存应力检测是结构承载力评定方面的一个技术难题，长龄期桥梁预应力状态影响着桥梁的修废决策。以铁路预应力空心薄壁桥墩现存预应力判定为背景，在开槽法有限元分析的基础上，通过研究荷载、切槽间距、槽长、切槽深度等条件变化造成的混凝土工作应力变化规律研究，提出了预应力箱式构件的应力释放过程中所需的切槽深度、间距等计算参数。结合铁路空心薄壁桥墩的现存预应力检测和桥墩振动测试，从应用方面解决了预应力判定和桥梁改造过程中存在的关键技术问题。铁路行车安全涉及桥梁、线路及车辆等因素，随着铁路提速及结构形式日趋多样化，在试验工作方面面临着判定依据选取的困难。以旱区钢筋混凝土拱桥为工程背景，通过有限元分析和加固前后的轮轨力试验测试，分析了结构状态变化对结构动力性能及行车安全性参数的影响。为寻找拱桥安全性判定的动力学指标，结合桥梁改造，进行了钢筋混凝土拱桥加固前后的脱轨系数和轮重减载率变化以及频率、振幅、加速度指标现场测试。试验结果表明，加固前后的线路轮轨力变化与桥梁动力学指标变化具有一定的关联性，所提出的等代梁法进行钢筋混凝土铁路拱桥行车安全限值的分析方法，弥补了《铁路桥梁检定规范》的行车安全限值的动力学判定方面的不足。作为铁路混凝土桥梁的重要组成部分，人行道系统随着行车速度的逐渐提高其安全性问题日渐突出。以宝中铁路桥梁人行道系统的现场病害为工程背景，通过结构分析、现场车桥振动测试及试验室的足尺寸模型试验，对人行道系统的承载力进行了评定，结合U型螺栓的断口金相分析及室内人行道系统的疲劳试验，分析了U型螺栓连接件疲劳寿命，指出了目前人行道系统静强度计算理论存在的缺陷及构件疲劳破坏特征，提出了在役桥梁的加固方法，并对加固系统的有效性进行了试验验证。
参考文献：
[1]. 基于有限检测点的在役预应力混凝土桥梁有效预应力评估及程序开发[D]. 李亮亮. 长安大学. 2004
[2]. 基于有效预应力检测的预应力混凝土桥梁评价方法[D]. 高建军. 长安大学. 2007
[3]. 复杂预应力体系梁式结构有效预应力预测理论与方法研究[D]. 郭琦. 长安大学. 2008
[4]. 在役预应力混凝土连续刚构桥承载力时变可靠度研究[D]. 张赞鹏. 重庆交通大学. 2014
[5]. 在役预应力混凝土桥梁结构现状分析及剩余承载力评定[D]. 李福如. 青岛理工大学. 2010
[6]. 利用钻孔法对在役桥梁进行有效预应力的估计[D]. 刘丹娜. 武汉理工大学. 2008
[7]. 大、中跨径预应力混凝土桥梁评价理论及方法研究[D]. 林阳子. 哈尔滨工业大学. 2009
[8]. 基于盲孔法的桥梁有效预应力检测研究[D]. 陈际光. 哈尔滨工业大学. 2016
[9]. 基于LC电磁谐振的预应力钢绞线应力测量研究[D]. 陈卓敏. 重庆交通大学. 2016
[10]. 旱区铁路混凝土桥梁耐久性及安全性评估[D]. 王春芬. 西安建筑科技大学. 2011
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