文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
垂直多腹杆体外预应力索结构理论分析与试验研究
姓名:李爱鹏
申请学位级别:硕士
专业:结构工程
指导教师:宋彧
20100501
摘要本文所提出的垂直多腹杆体外预应力索加固方法是基于传统体外预应力加固法基础上的一种改进,也是工程技术的需要,在工程应用中,索的初始长度、索的初始形状、腹杆的数量、腹杆的布置形式、预应力增量与索结构的变形等等一系列的设计问题都需要有理论指导。针对这些问题,本课题对该加固技术的加固机理、计算方法进行了一些探讨,为该方法的推广提供一点理论依据。垂直多腹杆体外预应力索的理论分析,基于索长改变的基本假定,通过对索受均布荷载作用下的索微单元理论分析,推导了索的曲线方程和索端力的表达式。分析了索长、索端力与载荷的关系,通过循环迭代的方法,得到了索长增量与跨中挠度增量的关系式、索长增量与载荷增量的关系式。理论分析表明:索的最大力位于锚固端端点;在给定初始跨中挠度的条件下,利用跨中挠度增量值求得索长增量值与载荷增量值;计算结果的准确性与对载荷增量步距大小有关,载荷增量步距越小,计算结果越准确。在本文试验研究部分,以普通弹簧模拟预应力索,按撑杆数、载荷步距及垂跨比的不同对索施加竖向荷载,进行了槭匝椋馐运鞯某ざ取⒆畲蟠苟戎岛最大张力值等特征值,研究了索的变形规律,验证理论推导部分索长增量与跨中挠度增量的关系式、索长增量与载荷增量的关系式的准确性。试验研究分析,在其他条件不变的情况下,腹杆数越多,试验测试结果与理论分析结果越接近;迭代荷载步距越小,计算结果越准确;垂跨比越大,索的最大张力值越小。本课题研究结果为垂直多腹杆体外预应力技术加固简支梁提供了设计的参考依据,并为工程应用提供了理论指导。关键词:索结构;垂直多腹杆;体外预应力;理论分析;试验研究硕士学位论文
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日期:纠夕年‘⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤日期:矽,,年歹月罗日兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书期:少‘矿年衫月弓本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。⒉槐C芏凇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊桃作者签名:本学位论文属于
第绪论引言当前国内外发展生产、提高生产力的重心,已从新建工业建筑转移到了对已有建筑的技术改造上,以取得更大的投资效益。有统计资料显示,改建比新建工程节约投资约%,缩短工期约%,收回投资速度比新建厂房快倍。世界上发达国家建筑业的发展大体上都经过三个阶段,即大规模新建阶段、新建与维修并举阶段及重点转移向旧建筑维修改造为主的第三个发展时期。目前,许多发达国家已先后步入第三发展时期。在我国,有关旧建筑物的调查统计工作己陆续开始,有关资料表明,“一五”期间,更新改造资金只相当于同期基本建设投资的%,“三五”期间己达%,“七五诩湮ァU獗砻鳎诮窈蟮娜舾赡里,我国用于旧建筑物维修、改造和加固的费用将逐步增加。另据调查,我国建国以来竣工的工业与民用建筑超过亿。再加上过去的建筑物,城镇现有房屋己超过亿,其中年代建成的约占%。相当多的房屋己经进入中老年维修和加固。另外,,设计荷载标准较低,而且大部分公路和桥梁仍在服役,已不能适应日益增长交通量的需求。因此,旧危桥的加固、维修任务也亟待进行,任务繁重。对建筑物在进行检查鉴定并实施正确的管理维护、加固和改造,以延长其使用寿命,不仅量大面广、而且任重道远,具有很大的社会效益和经济效益【浚体外预应力加固技术是近几年发展较快的一种主动加固技术,因其结构自重小、施工简便、加固费用低、对原有建筑结构损伤较小及其加固效果显著的优点而被大量应用于工程实践。随着现代化建设的进行,体外预应力技术在各类工程中应用必将更加广泛,但是体外预应力的设计计算、加固机理及加固效果等理论的研究却远远滞后于工程应用。目前在工程运营体外预应力技术主要还是以专家和设计人员的经验判断为主要依据进行。而通过经验所确定的索的型号,数量等与实际情况会有一定的误差。故在施工方案的确定中,设计偏于保守,造成材料的不必要浪费,使工程造价提高。所以说对于体外预应力加固理论的研究是十分垂直多