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用無損檢測方法，有效評價(jià)鋼筋混凝土電桿的力學(xué)性能對于在役鋼筋混凝土電桿和輸電線路的安全有效運(yùn)行具有重要意義。鋼筋混凝土構(gòu)件由混凝土和鋼筋這兩種性質(zhì)不同的材料組合而成，因此在荷載的作用下結(jié)構(gòu)反應(yīng)相當(dāng)復(fù)雜，尤其是在混凝土開裂后，其非線性行為表現(xiàn)得更加明顯，用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)方法很難模擬混凝土結(jié)構(gòu)反應(yīng)的實(shí)際情況。近年來人們將有限元法用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析，但多數(shù)數(shù)值模型針對配筋規(guī)則，拉壓分界明顯的矩形梁，如Lou等進(jìn)行了工字型和T字型鋼筋混凝土簡支梁在初始預(yù)應(yīng)力下的數(shù)值模擬，Mercan等通過有限元分析，研究了構(gòu)件類型、混凝土斷裂能、抗張韌性、荷載分布及支撐表示方式等因素對外墻托梁模擬結(jié)果的影響，Gomes等總結(jié)了數(shù)值模擬分析鋼筋混凝土的多種因素，并用矩形簡支梁做算例，與試驗(yàn)結(jié)果對比，分析了荷載-撓度曲線、裂縫開展趨勢等，Padmarajaiah通過數(shù)值模擬分析了預(yù)應(yīng)力鋼纖維混凝土矩形簡支梁的抗彎強(qiáng)度，Oliveira等研究了鋼筋混凝土梁中的鋼筋與混凝土間的黏結(jié)滑移作用。盡管Kwon進(jìn)行了三維鋼筋混凝土實(shí)心圓柱的滯回曲線分析，但其與鋼筋混凝土電桿這種中空薄壁、高鋼筋配置密度的混凝土構(gòu)件仍有很大差別，對于鋼筋混凝土電桿力學(xué)行為的有限元分析也較少。
本研究應(yīng)用無損檢測推定錐形鋼筋混凝土電桿混凝土的力學(xué)性能，結(jié)合鋼筋配筋情況，應(yīng)用ANSYS有限元分析程序計(jì)算電桿的荷載-撓度關(guān)系和彎矩-應(yīng)變關(guān)系，并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行對比分析。
試驗(yàn)用電桿為輸電線路改造中換下來的舊錐形鋼筋混凝土電桿，其幾何參數(shù)和配筋狀況見表。其中C3電桿為從一直徑230mm、長15m電桿截取的上半截，因此C3電桿實(shí)際上是屬于超量配筋的。電桿中混凝土強(qiáng)度按JGJ/T23-2001《回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》檢測推定，由于試驗(yàn)中電桿都是在支座附近的彎矩最大處開始破壞，故表中混凝土強(qiáng)度是對支座兩邊各50mm范圍內(nèi)檢測推定的強(qiáng)度值。
錐形鋼筋混凝土電桿力學(xué)性能檢測裝置由臺(tái)座、加載裝置和自重消除裝置3部分組成。臺(tái)座用鋼筋混凝土澆筑，成900mm和600mm 2個(gè)高度面，長度都為170mm。為便于觀察裂縫，采用懸臂豎直向下施加荷載的方法進(jìn)行試驗(yàn)，用液壓千斤頂配合測力計(jì)加載，撓度用分度值為0.5mm的卷尺測量，支座位移用百分表測量.為消除電桿自重的影響，在電桿重心位置設(shè)置由千斤頂和測力計(jì)組成的自重消除裝置。
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