超低温环境下预应力混凝土梁受弯承载力试验研究

摘要

本文主要对超低温环境下钢绞线的力学性能以及超低温环境下先张法预应力混凝土梁的受弯性能进行了试验研究,对比分析了不同温度下钢绞线力学性能以及预应力混凝土梁的受弯性能。
　　根据本次试验的要求,在已有的电子万能试验机及课题组自制的超低温环境箱的基础上,自主设计夹片式拉伸夹具,采用液氮降温的方式,完成了超低温环境下钢绞线的拉伸试验;利用较大型低温冷库对预应力混凝土梁进行降温及课题组已有的保温箱进行保温,完成了超低温环境下预应力混凝土梁的受弯试验,对比分析了温度对梁受弯性能的影响,本次试验具体工作包括如下几点:
　　1、调研市场上适用于本次超低温预应力混凝土梁试验的钢绞线尺寸及型号,根据钢绞线型号,设计钢绞线拉伸试验所需要的拉伸夹具;根据既定的预应力混凝土梁尺寸,调研试验梁制作的相关工作,包括先张法张拉台座,预应力钢绞线的张拉等。试验的降温及保温措施沿用课题组一直采用的方法进行。
　　2、钢绞线拉伸试验,选用三股钢绞线试件,试验选取20℃、-40℃、-70℃、-100℃、-120℃、-140℃和-160℃共7个温度点,对应设计7组试件,每个温度点试件3个,共21个试件;
　　3、预应力混凝土梁试验,选取的钢绞线材料与拉伸试验相同,选取的温度点为20℃、-40℃、-70℃、-100℃,每个温度点设计三根混凝土梁。试验考虑的参数为温度及是否张拉预应力,试验共设计了13根混凝土梁。
　　通过对超低温试验的研究及分析,所得结论如下:
　　1、随着温度的降低,钢绞线的屈服强度fy以及极限抗拉强度fu均呈现逐渐增大的趋势,屈服强度fy的提高幅度大于抗拉强度fu;
　　2、随着温度的降低,钢绞线的断后伸长率δ呈减小趋势,说明钢绞线的塑性性能随着温度的降低而降低;
　　3、超低温下预应力混凝土梁的平截面假定依旧成立;
　　4、随着温度的降低,预应力混凝土梁的开裂荷载和极限荷载均有所提高,并且开裂荷载的提高程度要大于极限荷载,梁的脆性增大;
　　5、随着温度的降低,产生裂缝时裂缝的宽度有增大趋势。

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第一章绪论

1.1课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究的主要内容及研究方法

1.4 研究方法及意义

第二章试验准备

2.1试验加载装置

2.2降温保温设备

2.3夹片式拉伸夹具设计与制作

2.4测量仪器仪表

2.5 立方体标准块强度试验

2.6 降温试验

第三章超低温环境下钢绞线的力学性能试验

3.1钢绞线试件的选取

3.2试验过程

3.3试验的过程及现象

3.4试验的结果及分析

第四章超低温环境下预应力混凝土梁受弯试验

4.1预应力混凝土梁设计制作

4.2 超低温环境下预应力混凝土梁受弯试验

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2前景展望

参考文献

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