橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土梁縱向與橫向應(yīng)力波特征及其應(yīng)用.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有著剛度大、抗疲勞效果好、重量輕以及能有效控制結(jié)構(gòu)撓度的優(yōu)點而被廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代橋梁工程中。預(yù)應(yīng)力管道注漿質(zhì)量直接影響混凝土梁橋結(jié)構(gòu)耐久性和承載能力，因此對預(yù)應(yīng)力管道注漿質(zhì)量進行檢測是預(yù)防和消除結(jié)構(gòu)安全隱患的重要步驟。應(yīng)力波方法是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)主要的無損檢測方法，研究應(yīng)力波在預(yù)應(yīng)力管道結(jié)構(gòu)中的傳播特性、影響因素和應(yīng)力波信號處理方法有助于優(yōu)化檢測方案和修正檢測結(jié)果。
　　本文研究了橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中縱向和橫向應(yīng)力波特

2、性，首先利用有限元方法進行仿真模擬分析，然后進行實驗測試分析，主要目的是通過應(yīng)力波法識別預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的注漿缺陷，本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)研究了預(yù)應(yīng)力管道注漿結(jié)構(gòu)縱向透射應(yīng)力波特性和混凝土強度對應(yīng)力波的影響。首先用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件建立無管道結(jié)構(gòu)混凝土有限元模型和預(yù)應(yīng)力管道結(jié)構(gòu)有限元模型，然后求解并分析空漿長度和脫空度對固結(jié)波速的影響，以及混凝土強度對應(yīng)力波首波時間和幅度的影響。結(jié)果表明，隨

3、著空漿長度從0m增加到0.2m，固結(jié)波速從4037m/s增加到4914m/s；固結(jié)波速隨著注漿脫空度的增大而增大；隨著混凝土型號的增加，應(yīng)力波首波到達(dá)時間從63.89μs減小到51.78μs；應(yīng)力波信號幅度隨混凝土強度的增加而減小。
　　(2)研究預(yù)應(yīng)力管道注漿結(jié)構(gòu)檢測的橫向反射應(yīng)力波特性，并通過分?jǐn)?shù)階傅立葉變換對預(yù)應(yīng)力管道結(jié)構(gòu)注漿缺陷進行識別分析。首先用 ANSYS/LSDYNA有限元軟件建立注漿密實度分別為0％、30％、50％

4、、70％、100％的預(yù)應(yīng)力管道結(jié)構(gòu)有限元模型，求解并分析，利用分?jǐn)?shù)階傅立葉變換處理應(yīng)力波數(shù)據(jù)，計算得到信號分?jǐn)?shù)階域幅值比。結(jié)果表明，管道反射波隨著注漿密實度增加而減小，有缺陷處的分?jǐn)?shù)階傅里葉域幅值比不相等，通過激發(fā)點兩側(cè)信號的分?jǐn)?shù)階域幅值比能夠識別出注漿缺陷。
　　(3)對分?jǐn)?shù)階傅立葉域幅值比識別預(yù)應(yīng)力管道結(jié)構(gòu)注漿缺陷的方法進行了實驗?zāi)Ｐ蜕系尿炞C分析。通過建立實際模型，利用 TH402型橋梁注漿密實度檢測儀進行數(shù)據(jù)采集，實驗?zāi)Ｐ椭?/p>