《拉索預應力損失機理及其對在役張弦結構性能的影響》是依託天津大學，由陳志華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：拉索預應力損失機理及其對在役張弦結構性能的影響
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳志華
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
張弦結構體系已廣泛套用於體育場館、會展設施、交通樞紐等重要工程，服役期內拉索鬆弛和鏽蝕會導致明顯的預應力損失，影響結構的承載特性和安全性。現有預應力損失的研究主要集中在施工階段和溫度效應上，對拉索鬆弛和鏽蝕導致的預應力損失及其對結構影響的研究較為缺乏。本項目在分析服役期內拉索預應力損失誘致因素的基礎上，探索拉索鬆弛和鏽蝕機理，研究拉索絞捻特性對鬆弛模型的影響機制，建立考慮拉索鬆弛和鏽蝕影響的拉索預應力時變模型；分析現有三點彎曲法等索力測試方法的適用範圍以及存在問題，研製拉索彎曲性能試驗裝置並開展系列試驗，建立拉索抗彎剛度計算公式，探索基於抗彎剛度修正的改進頻率法；考慮服役期內拉索預應力損失的時變模型以及拉索內力實測結果，研究拉索預應力損失對在役張弦結構承載特性的影響，建立張弦結構索力檢測體系判定、補張拉及換索機制。成果可為大跨結構建設和運營提供理論支撐，對張弦結構安全保障具有重要科學意義。
結題摘要
拉索及其預應力對張弦結構的安全性能至關重要。張弦結構在服役過程中會發生鏽蝕與應力鬆弛現象，從而產生力學性能的退化，嚴重影響結構的服役安全。針對上述問題，本項目開展了拉索全壽命力學性能的精細化研究。 在考慮時變特性的拉索預應力損失機理研究方面，進行了張弦結構拉索應力鬆弛和鏽蝕性能的試驗與有限元數值模擬研究。得到了張弦結構中鬆弛造成的預應力損失的分析方法和理論計算公式；建立了單根拉索的精細化鬆弛模型。根據拉索鏽蝕模型建立拉索彈性模量的時變折減模型；結合拉索鬆弛模型，得到了考慮拉索鬆弛和鏽蝕影響的時變模型。 在基於拉索抗彎剛度修正的在役張弦結構索力測試研究方面，進行了拉索彎曲性能試驗、三點彎曲法索力測量試驗及基於拉索抗彎剛度修正的改進頻率法研究。建立了拉索抗彎剛度計算公式；確定了採用三點彎曲法測量索力的拉索抗彎剛度適用範圍；探索並驗證了基於拉索抗彎剛度修正的改進頻率法的適用性。 在拉索時變特性引起的預應力損失對在役張弦結構性能的影響方面，建立了張弦結構拉索預應力損失綜合時變模型；研究了拉索服役期預應力損失對張弦結構性能的影響，在此基礎上制定出在役張弦結構拉索安全保障機制。
