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用無損檢測方法，有效評價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有限元分析程序計算電桿的荷載-撓度關(guān)系和彎矩-應(yīng)變關(guān)系，并與實測結(jié)果進(jìn)行對比分析。
試驗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電桿實際上是屬于超量配筋的。電桿中混凝土強度按JGJ/T23-2001《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》檢測推定，由于試驗中電桿都是在支座附近的彎矩最大處開始破壞，故表中混凝土強度是對支座兩邊各50mm范圍內(nèi)檢測推定的強度值。
錐形鋼筋混凝土電桿力學(xué)性能檢測裝置由臺座、加載裝置和自重消除裝置3部分組成。臺座用鋼筋混凝土澆筑，成900mm和600mm 2個高度面，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，用液壓千斤頂配合測力計加載，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組成的自重消除裝置。
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