水泥電桿力學(xué)性能試驗(yàn)精華解析

水泥電線桿按照錐度可以主要分為兩種：錐形電桿和等徑電桿。這兩類電桿在實(shí)際應(yīng)用之前需要提供國(guó)家相關(guān)質(zhì)檢部門出具的電桿的檢驗(yàn)報(bào)告，水泥電桿的檢測(cè)可以細(xì)分為兩類，一類是桿體表面情況，另一種是電桿的力學(xué)性能測(cè)試。電桿在完全破壞之前，由于鋼筋要經(jīng)歷較大的塑性伸長(zhǎng)，隨之引起裂縫急劇開展和電桿撓度的激增，將給人明顯的破壞預(yù)兆，其受力過程分為三個(gè)階段：

第一階段：彈性階段

當(dāng)荷載較少時(shí)，水泥電桿截面內(nèi)產(chǎn)生的彎矩很小，因此截面上的應(yīng)變也很少，混凝土基本上處于彈性工作階段，其截面應(yīng)力與應(yīng)變成正比。此外，電桿的撓度與彎矩也保持線性關(guān)系。荷載增大時(shí)，電桿截面彎矩和應(yīng)變也隨之增大，由于混凝土的抗拉能力遠(yuǎn)小于其抗壓能力，故在受拉區(qū)邊緣處混凝土首先出現(xiàn)應(yīng)變的增長(zhǎng)比應(yīng)力的增長(zhǎng)速度快的塑性特性。隨著彎矩繼續(xù)增大，直到加荷至截面彎矩達(dá)到其開裂彎矩時(shí)，受拉區(qū)邊緣纖維的應(yīng)變值將達(dá)到混凝土受彎時(shí)的極限拉應(yīng)變，截面處于即將開裂狀態(tài)，稱為第一階段末，體現(xiàn)電桿的抗裂度。此時(shí)，受壓區(qū)邊緣纖維應(yīng)變量測(cè)值相對(duì)還很小，故受壓區(qū)混凝土基本上處于彈性工作階段。

第二階段：帶裂縫工作階段

電桿達(dá)到其開裂狀態(tài)的瞬間，荷載只要稍許增加，在純彎段內(nèi)混凝土抗拉強(qiáng)度最弱的截面上將出現(xiàn)第一批裂縫，原先由混凝土承擔(dān)的那一部分拉力將轉(zhuǎn)給鋼筋，使鋼筋應(yīng)力突然增大了許多，故裂縫出現(xiàn)時(shí)電桿的撓度和截面曲率都突然增大。截面上應(yīng)力會(huì)重分布，裂縫處的混凝土不再承受拉應(yīng)力，受壓區(qū)混凝土出現(xiàn)明顯的塑性變形。彎矩再增大，截面曲率加大，主裂縫開展越來越寬。當(dāng)截面彎矩增加到某一數(shù)值時(shí)，受拉區(qū)縱向鋼筋開始屈服，鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服強(qiáng)度。第二階段相當(dāng)于電桿在正常使用時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，體現(xiàn)電桿正常使用極限狀態(tài)下的變形和裂縫寬度。

第三階段：破壞階段

隨著受拉鋼筋的屈服，裂縫急劇開展，截面曲率和電桿的撓度也突然增大，形成破壞前的征兆。由于中性軸繼續(xù)往電桿另一側(cè)受壓區(qū)移動(dòng)，受壓區(qū)高度進(jìn)一步減少，受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力迅速增大，受壓區(qū)混凝土邊緣應(yīng)變也迅速增長(zhǎng)，塑性特征也行將表現(xiàn)得更為充分。當(dāng)彎矩繼續(xù)增大至極限彎矩時(shí)，受壓區(qū)邊緣混凝土將達(dá)到其極限壓應(yīng)變（一般可取0.0033），受壓區(qū)邊緣混凝土將被壓壞并向外鼓出，電桿即將破壞。此時(shí)，在荷載幾乎保持不變的情況下，裂縫進(jìn)一步急劇開展，混凝土被完全壓碎，截面發(fā)生破壞。第三階段是截面破壞階段，破壞始于縱向受拉鋼筋屈服，終結(jié)于受壓區(qū)混凝土壓碎，體現(xiàn)電桿正截面受彎承載力。

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