全預應力梁預應力損失的動力檢測研究.pdf

1、預應力混凝土結構在使用過程中，由于混凝土壓縮、收縮、徐變，鋼筋的應力松弛等因素會導致預應力筋的預應力損失。預應力筋中現存的預應力及實際受力狀況與結構的工作狀態(tài)密切相關，所以預應力損失的檢測是預應力結構健康檢測和監(jiān)測的重要內容。本文將從結構的動力性能出發(fā)，通過結構的模態(tài)參數變化檢測預應力筋的預應力損失。重點探討無粘結全預應力梁的頻率與預應力損失之間的關系。本文中制作了2根無粘結預應力混凝土梁和3根有粘結預應力混凝土梁。對預應力梁分級施加預

2、應力，分別測試在各級預應力狀態(tài)下試驗梁的前4階頻率,分析預應力變化和頻率變化之間的關系，用以模擬預應力損失引起的頻率變化。試驗結果表明：隨著預應力的增加，梁的頻率不斷上升，當預應力增加到一定程度時，梁的頻率稍有下降。論文中按照梁式壓桿兩端承受壓力的動力模型建立了預應力混凝土梁的有限元計算模型，進行了試驗梁的頻率和振型的計算。計算結果顯示：頻率計算值隨著梁中預應力的增加而不斷減小；這一結論與試驗結果相反。造成這種結果的主要原因：一是沒有考

3、慮到混凝土是一種非均質材料，在其凝結硬化過程中已經存在一些初始微裂縫，在預壓應力作用下微裂縫閉合，致使梁的整體剛度增加、梁的頻率上升；另外一個因素是由于一根鋼筋在受拉時會隨著拉力的增加頻率升高，即預應力筋中拉力的存在增加了梁的整體剛度。論文從這兩方面入手對有限元計算模型進行了修正。本文推導了模態(tài)參數（頻率和振型）對張拉力變化的敏感系數計算公式。利用修正過的動力有限元模型計算出模態(tài)參數對張拉力的靈敏度值，用計算得到的靈敏度值和試驗得到的頻