水泥电杆知识

一、电杆力学性能试验过程的简要分析
(一) 受力理论分析
对水泥电杆进行力学性能试验，电杆会发生“适筋破坏”。这种破坏的特点是：受拉钢筋首先达到屈服强度，当维持应力不变而发生显著的塑性变形，直到受压区混凝土边缘应变达到混凝土弯曲受压的极限压应变时，受压混凝土被压碎，截面即告破坏，电杆在完全破坏之前，由于钢筋要经历较大的塑性伸长，随之引起裂缝急剧开展和电杆挠度的激增，将给人明显的破坏预兆。电杆受力过程可分为三个阶段：

1. 第一阶段：弹性阶段​

当荷载较少时，水泥电杆截面内产生的弯矩很小，因此截面上的应变也很少，混凝土基本上处于弹性工作阶段，其截面应力与应变成正比。此外，电杆的挠度与弯矩也保持线性关系。荷载增大时，电杆截面弯矩和应变也随之增大，由于混凝土的抗拉能力远小于其抗压能力，故在受拉区边缘处混凝土首先出现应变的增长比应力的增长速度快的塑性特性。随着弯矩继续增大，直到加荷至截面弯矩达到其开裂弯矩时，受拉区边缘纤维的应变值将达到混凝土受弯时的极限拉应变，截面处于即将开裂状态，称为第一阶段末，体现水泥电杆的抗裂度。此时，受压区边缘纤维应变量测值相对还很小，故受压区混凝土基本上处于弹性工作阶段。

2. 第二阶段：带裂缝工作阶段​

水泥电杆达到其开裂状态的瞬间，荷载只要稍许增加，在纯弯段内混凝土抗拉强度较弱的截面上将出现第一批裂缝，原先由混凝土承担的那一部分拉力将转给钢筋，使钢筋应力突然增大了许多，故裂缝出现时电杆的挠度和截面曲率都突然增大。截面上应力会重分布，裂缝处的混凝土不再承受拉应力，受压区混凝土出现明显的塑性变形。弯矩再增大，截面曲率加大，主裂缝开展越来越宽。当截面弯矩增加到某一数值时，受拉区纵向钢筋开始屈服，钢筋应力达到其屈服强度。第二阶段相当于电杆在正常使用时的应力状态，体现水泥电杆正常使用极限状态下的变形和裂缝宽度。

3. 第三阶段：破坏阶段

随着受拉钢筋的屈服，裂缝急剧开展，截面曲率和水泥电杆的挠度也突然增大，形成破坏前的征兆。由于中性轴继续往电杆另一侧受压区移动，受压区高度进一步减少，受压区混凝土压应力迅速增大，受压区混凝土边缘应变也迅速增长，塑性特征也行将表现得更为充分。当弯矩继续增大至极限弯矩时，受压区边缘混凝土将达到其极限压应变（一般可取0.0033），受压区边缘混凝土将被压坏并向外鼓出，电杆即将破坏。此时，在荷载几乎保持不变的情况下，裂缝进一步急剧开展，混凝土被完全压碎，截面发生破坏。第三阶段是截面破坏阶段，破坏始于纵向受拉钢筋屈服，终结于受压区混凝土压碎，体现水泥电杆正截面受弯承载力。