预应力混凝土筒仓应力试验及有限元分析

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:edu009
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作为贮存散粒体的容器,因容积大、用地面积小、运作简捷、环保、耗损低等优点,而备受各生产实践行业的青睐。我国的储煤筒仓继续向大容量方向发展,但大部分研究将筒仓设计的重点定位在储物荷载引起的仓壁侧压力上,而在空仓期预应力筋张拉,对仓壁各环向应力影响的实测工程数据研究相对较少。预应力筒仓的钢绞线(钢束)受施工实况、环境改变、材料老化、结构损伤等因素影响下均会导致结构初始施加的应力产生损失,而导致有效预应力降低、筒仓的安全系数变小潜在危机变大。因此,以内蒙古某无粘结的空仓预应力混凝土储煤筒仓为研究监测对象,做的主要工作及得到的结论如下:1、通过有限元软件ANSYS对比普通混凝土筒仓和预应力筒仓的静力性能分析及预应力筋布置方式对仓壁受力影响分析发现:预应力筒仓可更好的控制筒仓裂缝的开展,仅在受力部位较大处布置合理的预应力筋就可满足仓壁不出现拉应力,在提高筒仓整体工作性能的同时也可节约经济成本。2、通过长期的数据监测处理得到了筒仓环向各应力随时间变化分布规律为普通钢筋应力和混凝土应力持续增长到峰值(240d/112d)后出现缓慢减小趋势;在筒仓高度上变化的规律为随筒仓高度的增加应力呈减小的趋势。3、预应力筋应力随时间持续减小但是沿高程上无明显的规律;其总应力损失呈上升至稳的抛物线:0~75d损失速率很快,75d~330d应力损失开始平缓增涨。4、预应力总损失平均值达到24.89%其中瞬时损失达19.37%占总额的77.82%,长期损失由于监测时间330d较短占比例较小,但长期损失亦会加剧预应力损失,不可忽略;总损失与桥梁工程损失推荐值20%比偏大4.89%,分析发现温度应力对应力变化影响较大,为使有效应力达到预期效果建议增大张拉控制应力。5、针对长期监测的数据结果做出了简要的误差分析。
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