预应力混凝土框架模型的循环载荷试验建筑类毕设论文.doc

XXXXXXX学院 毕业设计 题 目 电参数测试仪设计与制作 姓 名 学 号 专业班级 分 院 指导教师 20XX年XX月XX日 预应力混凝土框架模型的循环载荷试验 W.L.MO and R. H. Han 摘 要 预应力混凝土框架结构通常被用在桥梁设计中。但是，它们在反复循环荷载尤其是在遭受严重地震作用下的性能很少被了解。并且大多是桥梁规范中没有提供所需的设计准则。其结论来自对八个小规模的预应力混凝土框架模型分析，模拟加入地震力测试并记录不同的荷载。这个实验的的主要曲线（水平力与位移关系）与理论结果比较，并且试验滞后的循环与按武田法则计算来的相比较。混凝土强度约为40兆帕，预应力钢筋极限强度的有效应力在36％与51％之间。结果发现有效应力减少延性与耗能增加。反复循环荷载的的影响也是有作用的。 关键??：预应力混凝土框架；桥梁设计；循环荷载试验 简介 刚构桥是世界上最广泛使用的一种高速公路桥梁。工程师把基础看做是一个单元通过用支柱构建一个连续预应力混凝土刚框架。这种结构类型不需要混凝土桥墩和支撑面的支持，从而给予了更经济的结构。一般来说，这种桥型，可减少主梁的高度和减少上部结构的材料。在地震地区的调查，预应力混凝土框架桥梁对循环荷载反应是非常重要并且非常有意义。不幸的是，过去大部分对预应力混凝土桥梁研究工作专注于非弹性静态作用下。另一方面，人们普遍知道，预应力混凝土表现出比钢筋混凝土更加的脆。为了在抗耐结构中使用并且通过预应力使结构更加经济，最重要的是了解各种结构部件表现出韧性的方式。对在不同一个部分的应力状态，混凝土可能也需要表现出大的延性和耗能性。从几个实验研究结果已经报告处理过受反复荷载的钢筋混凝土结构。但预应力混凝土结构的数据测试很有限，尤其是在反复循环荷载作用下的记录。由于地震的能量通过非弹性受弯构件耗散较好，在严重的地震带中，多数情况下，铰接的梁或柱更被期待使用。因此为了防止脆性结构失效梁或柱的关键部位应当适当的详细。 要应用反复加载预应力混凝土框架结构的实用抗震设计测试数据，有必要研究各种循环载荷作用下影响。本文介绍了从预应力混凝土框架结构的八个小规模加入一系列循环荷载试验下的结果和加在预应力混凝土框架在相反循环荷载加载的过程。 测试程序 该框架分为两组。这些试验研究了施加有效预应力和反复加载过程对预应力混凝土框架结构的影响。 2.1 混凝土 在所有的试件中预拌混凝土抗压强度值为5000磅（35兆帕）。投入24个标准柱，往里面灌注混凝土且经常的去测试得到随着时间的变化混凝土的强度。粗骨料的最大公称尺寸为10毫米。 2.2 钢筋和预应力钢 在试件中使用了40根三号刚和60根5号钢。在梁中每组试件的纵向钢筋包括4根3号钢，提供了0.79％截面积的梁钢率。同样地在柱中每组试件中纵向钢筋由4根5号钢筋组成，提供了2.0％截面积的梁钢率。绑扎钢筋是2号钢筋。标准的250级直径为12.7毫米的钢绞线作为梁底部的试件，提供预应力钢率0.28％。钢绞线和钢筋的力学性能列于表1 表1 图1 2.3 框架笼 图1表示一个框架笼。梁和柱的每个钢筋笼的长度分别为1170mm和475mm。绑扎是根据ACI规范规定的剪力设计要求。两个高强度直径为25毫米的全螺纹钢被放置在每一列的底部。这些钢筋分别插入到每个铰链钢板支座，以确保这两个支座的铰链连接。 离梁的底部50毫米水平设置一个带有20毫米口径的PVC管，一单链插入到PVC管。等笼完成后，在混凝土框架里面注浆。在投入试验后，框架被施加预应力并且测试28天。 2.4 试件 预应力混凝土框架结构的所有具有相同的尺寸，钢筋，后张预应力束，如图2所示，该模型的原型框架本文报道的比例大约为20。八块框架被分为两组来研究迟滞循环的有效预应力的作用。每个组的四个框架受到四个不同类型的负载的过程，包括单循环和反复讯混荷载。 在被试验前，为了避免应力损失，框架立即被分别加入钢筋极限强度的51％和36％的预应力。这些钢筋无粘结预应力而且强度不充分（极限强度的70％），因为是打算模拟分别为27％和48％的预应力损失。使用STRESSTEEL系统加入预应力，包括楔形锚固和液压强调设备。试样中的第一个字母命名指的是混凝土的强度。字母L是指对混凝土强度低于45兆帕，第二个字母P是指单调荷载下的主要曲线；载入过程分别用字母A，B和C来表示，如图3所示。最后一个字母是指第一第二两组中不同作用的有效预应力。 图2 图3 2.5 工具 四个计量表被用于每个试件，并按照在两个最关键的位置。利用四个LVDT来测试框架的水平位移。水平力用500千牛传感器来衡量。 2.6．测试 每组的第一个标