全預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力損失的動力檢測研究.pdf

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

2、應(yīng)力，分別測試在各級預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下試驗(yàn)梁的前4階頻率,分析預(yù)應(yīng)力變化和頻率變化之間的關(guān)系，用以模擬預(yù)應(yīng)力損失引起的頻率變化。試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著預(yù)應(yīng)力的增加，梁的頻率不斷上升，當(dāng)預(yù)應(yīng)力增加到一定程度時(shí)，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(yù)應(yīng)力混凝土梁的有限元計(jì)算模型，進(jìn)行了試驗(yàn)梁的頻率和振型的計(jì)算。計(jì)算結(jié)果顯示：頻率計(jì)算值隨著梁中預(yù)應(yīng)力的增加而不斷減??；這一結(jié)論與試驗(yàn)結(jié)果相反。造成這種結(jié)果的主要原因：一是沒有考

3、慮到混凝土是一種非均質(zhì)材料，在其凝結(jié)硬化過程中已經(jīng)存在一些初始微裂縫，在預(yù)壓應(yīng)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(shí)會隨著拉力的增加頻率升高，即預(yù)應(yīng)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(jì)算模型進(jìn)行了修正。本文推導(dǎo)了模態(tài)參數(shù)（頻率和振型）對張拉力變化的敏感系數(shù)計(jì)算公式。利用修正過的動力有限元模型計(jì)算出模態(tài)參數(shù)對張拉力的靈敏度值，用計(jì)算得到的靈敏度值和試驗(yàn)得到的頻