体外预应力混凝土锚固块力学性能试验研究

【摘要】随着桥梁建设工业化的发展,体外预应力技术在世界上许多国家被大量采用,在我国的应用也越来越广泛。然而体外预应力混凝土结构也有其自身的缺陷,其中由于体外预应力筋只在锚固位置和转向块位置与结构相连,故转向装置和锚固装置受力极其复杂且存在应力集中现象,容易引起锚固装置和转向装置产生破坏,进而导致预应力的丧失。因此设计出合理的、安全的转向块和锚固块将直接关系到体外预应力桥梁结构的使用效果。本文针对锚固块这一体外预应力混凝土桥梁关键部位进行相关研究,通过理论推导、试验分析和有限元数值模拟三方面对体外预应力混凝土锚固块力学性能进行研究,主要包括以下几个方面：(1)对不同类型锚固构造特点进行总结和归纳,分析各种锚固构造的适用范围及优缺点,研究体外预应力混凝土锚固块结构的受力机理。在对比分析国内外相关规范以及学者提出的关于锚固块计算方法的基础上,总结并提出体外预应力混凝土锚固块的计算公式及其适用范围。(2)结合国内外锚固构造相关试验研究,设计体外预应力混凝土锚固块试验方案,针对影响锚固块承载力及破坏模式的各种因素,如：剪跨比,纵筋及箍筋配筋率,底板厚度,混凝土强度等,主要考虑了锚固块剪跨比,受拉纵筋配筋率对锚固块承载能力的影响,进行了6个锚固块试件承载力试验研究,观测并分析了体外预应力混凝土锚固块的裂缝发展特点、应力应变分布、相对位移、破坏机理和承载力影响因素,并与理论计算值进行对比。(3)结合已做锚固块破坏试验,考虑材料、几何非线性,利用大型通用有限元分析软件ABAQUS建立体外预应力混凝土锚固块的有限元分析模型,模拟锚固块的受力机理和破坏模式,分析锚固块应力云图,并与实际试验中的现象对比分析,主要对比了锚固块荷载—相对位移曲线以及锚固块荷载—应变曲线,通过与试验值的对比校核锚固块数值模拟的有效性。
【作者】邓晏淞；
【导师】姜海波；
【作者基本信息】广东工业大学，桥梁与隧道工程，2014，硕士
【关键词】体外预应力；锚固块；力学性能；试验研究；有限元分析；

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