随着预应力钢绞线技术在桥梁、建筑和水利工程中的广泛应用,锚固作为保证预应力钢绞线有效传递的关键部件越来越受到人们的重视。预应力钢绞线采用高碳钢盘条,经过表面处理后冷拔成钢丝,然后按钢绞线结构将一定数量的钢丝绞合成股,再经过消除应力的稳定化处理过程而成。为延长耐久性,钢丝上可以有金属或非金属的镀层或涂层,如镀锌、涂环氧树脂等。为增加与混凝土的握裹力,表面可以有刻痕等。模拔的预应力钢绞线在绞合后经过一次模具压缩过程,结构更加密实,表层更加适合锚具抓握。为了保证锚固的效率,锚固成本已成为一个越来越重要的问题。传统设计遵循“大而不小”的原则,以设计经验为基础。预应力钢绞线应力复杂,理论公式难以准确计算其应力应变。以锚固环为研究对象,建立了锚固组合的有限元模型,分析了锚杆的受力过程,校核了锚环的强度,优化了锚固环的形状、尺寸和材料。最后,通过物理实验对实验结果进行了验证。在模拟锚固应力过程方面,以七孔锚具为例,在分析了七孔锚具的工作条件和结构后,采用线性硬化弹塑性材料模型,简化了锚固环、夹和钢绞线的形状。在建立了摩擦系数的基础上,利用有限元分析软件建立了摩擦系数的数值模型。得到了锚固环的应力应变和位移分布,并对锚固环的强度进行了校核。
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