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电绝缘后张法预应力筋的健康监测研究

作　者: 朱星
导　师: 朱万旭
学　校: 广西工学院
专　业: 结构工程
关键词: 电绝缘锚具 预应力筋 有限元 健康监测 加速腐蚀
分类号: TU378
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
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内容摘要


当今在土木工程中各个领域，预应力技术已得到广泛应用，特别是大跨房屋结构和桥梁结构。早在1982年，美国人Morris Schupack提出了电绝缘加强筋装配方法。2005年，fib（国际结构混凝土协会）提出了完全封装的电绝缘锚固体系（EIT），并受到国内外设计人员的重视。2007年，瑞士交通管理部门制定Swiss Guideline，规范电绝缘预应力锚固体系的设计与施工。本文通过对电绝缘锚固原理的介绍，阐述了在预应力结构中采用电绝缘锚固体系的必要性。在刘平伟的硕士学位论文和柳州欧维姆公司研发的电绝缘锚具的基础上，提出了塑料喇叭管与锚垫板连接设计的优化。设计了一种新型喇叭管，提高了电绝缘锚固体系的密闭性。结合国际混凝土协会（fib）提出的PL3体系，通过无损检测的思路对后张法预应力混凝土预应力筋进行监测，研究其阻抗值、电容值与预应力筋的健康的关系，并进行加速腐蚀试验，研究钢筋腐蚀情况下监测数据与预应力筋的健康的关系。本文结合刘平伟的硕士学位论文的研究结论和柳州欧维姆机械股份有限公司最新电绝缘锚固体系成果，主要研究工作如下：（1）分析国内外关于结构耐久性监测的研究现状，研究国外最新电绝缘锚固体系基本原理和结论。提出作者的电绝缘锚固体系的新研究方法。（2）对国外电绝缘锚具和柳州欧维姆公司的锚具进行研究，在安全性、经济性和绝缘性的基础上，提出了更优的塑料喇叭管，其与锚垫板的连接的密封性更为良好。（3）对高性能混凝土与铸铁锚芯替代传统整体浇筑铸铁锚垫板的可行性进行了研究。通过有限元模拟软件ANSYS对其进行结构受力分析，并进行实际加载试验验证有限元的结论。（4）在实验室浇筑一个3米长的预应力试验梁，预埋四个PL3体系的孔道并安装电绝缘锚固体系。对试验梁进行近半年的电阻电容监测，研究其预应力筋的健康情况与监测数据的关系。并对孔道进行加速腐蚀实验，研究预应力筋腐蚀后的数据变化。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 概述  9-10
  1.2 课题研究背景和意义  10-11
  1.3 国内外研究及应用现状  11-13
    1.3.1 国内对后张法预应力筋监测的研究现状  11-12
    1.3.2 国外对后张法预应力筋监测的研究现状  12-13
  1.4 课题主要研究内容  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 电绝缘预应力锚固体系  15-31
  2.1 概述  15-17
  2.2 电绝缘预应力锚固体系介绍  17-24
    2.2.1 电绝缘锚具设计  19-22
    2.2.2 塑料波纹管  22-23
    2.2.3 灌浆  23-24
  2.3 塑料喇叭管优化设计  24-26
  2.4 电绝缘预应力锚固体系检测原理  26-29
  2.5 可行性探讨  29-30
  2.6 本章小结  30-31
第三章 电绝缘锚垫板承载力模拟分析  31-39
  3.1 概述  31
  3.2 利用 ANSYS 软件建模分析  31-38
    3.2.1 ANSYS 软件介绍  31
    3.2.2 SOLID185 与 SOLID65 单元简介  31-33
    3.2.3 有限元模型控制参数  33-36
    3.2.4 有限元分析结果  36-38
  3.3 结论  38
  3.4 本章小结  38-39
第四章 电绝缘锚固体系的试验研究  39-65
  4.1 概述  39
  4.2 试验目的  39
  4.3 试验过程  39-48
    4.3.0 实验准备  39-40
    4.3.1 试验梁的制作  40-41
    4.3.2 导线焊接  41-42
    4.3.3 测量工具  42
    4.3.4 混凝土浇筑  42-43
    4.3.5 预应力筋张拉  43-45
    4.3.6 封锚与真空灌浆  45-47
    4.3.7 加速腐蚀  47-48
  4.4 试验数据整理与分析  48-58
    4.4.1 数据归纳  49-56
    4.4.2 数据分析  56-57
    4.4.3 实验结论  57-58
  4.5 优势和不足  58-61
    4.5.1 优势  58
    4.5.2 不足  58-61
  4.6 预应力筋健康监测注意事项  61-63
  4.7 试验结论  63
  4.8 本章小结  63-65
第五章 结论与展望  65-68
  5.1 主要结论  65-66
  5.2 建议与展望  66-68
    5.2.1 长期监测  66
    5.2.2 监测盒设计  66-67
    5.2.3 加速腐蚀作用下电阻值的标定  67
    5.2.4 电绝缘锚固体系推广  67-68
参考文献  68-71
发表论文与参加科研情况  71-72
致谢  72

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 预应力钢筋混凝土结构
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