钢板—纤维聚合物混凝土组合加固空心板梁桥理论与试验研究

发布时间：2020-03-21 21:41

【摘要】：目前,我国大量的旧桥暴露出了很多缺陷,有的甚至存在安全隐患,严重的造成桥梁倒塌事故。而在加固过程中,使用新材料、新工艺可以提高加固效果。MPC改性聚合物混凝土材料是一种先进的、具有优良性能的材料。借鉴于钢板-混凝土组合加固,使用钢模具代替木质模具,与MPC一同组合加固旧桥,不但能起到快速施工的效果,而且还能进一步提高抗弯承载能力。本课题通过在MPC聚合物材料中掺入纤维的方式提高其力学性能,形成纤维聚合物复合材料,并研究了钢板-纤维聚合物混凝土组合加固空心板梁桥的抗弯承载能力和整体性能改善的效果。本文首先选取了合适的纤维种类,以提高MPC聚合物材料的强度和材料延性,设计纤维聚合物复合材料的配合比:液体原料A、液体原料B、特制硅酸盐水泥和纤维的掺入量;测定纤维聚合物复合材料的力学性能,主要包括:抗弯拉强度、抗压强度及破坏形式等。设计了钢板加固体的构造形式,钢模具与原梁的连接方式,钢板之间的拼接位置及快速拼装工艺等。其次对空心板梁单梁抗弯加固进行受力分析,推导抗弯加固的极限承载力计算公式。使用ABAQUS建立钢板-纤维聚合物混凝土加固预应力混凝土空心板梁的有限元分析模型,对钢板厚度、复合材料厚度、加固长度、宽度等参数进行优化分析,分析加固效果。使用MATLAB程序进行截面分析,对现行的不同跨径的空心板梁提出了建议的加固方案最后使用ABAQUS建立钢板-纤维聚合物混凝土加固铰缝受损的预应力混凝土空心板梁的有限元分析模型,与未加固的铰缝受损空心板梁桥模型进行对比,分析了加固方案对于桥梁横向传力性能的改善效果。
【图文】：

液体原料

选取、配合比设计、试件制备与试验方法、物理性质的观测等几个固的工艺设计包括钢模具的形状、尺寸的选取，钢模具的锚固与。料选取C 聚合物材料酯材料主要由多元醇与异氰酸酯缩聚反应而制成，其主要化学反次实验采用的 MPC 聚合物材料由北京中科嘉固有限公司提供，括三种组分，分别为组分 A、组分 B 以及矿渣硅酸盐水泥（作为 A 为多元醇，，性状为透明液体，组分 B 为异氰酸酯，性状为粘稠 2-1，两种液体反应生成改性聚氨酯，聚氨酯的主要化学成分如表异氰酸酯聚氨酯

端钩,波浪形,镦头,钩形

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文表 2-1 聚氨酯的主要化学成分化学成分百分比 (%)聚醚 47-49阻燃剂 0.1-0.5硅油 0.5-1.5催化剂 0.1-0.5水 0-1聚异氰酸酯 40-60纤维维有多种形状，包括直线形、端钩形、波浪形等，如图 2-2，带强效果更好，但容易结团。长度也有多种规格，主要分为微纤短纤维（长度 20~35mm）、长纤维（长度 40~60mm），如果太率，如果太长，容易分散不均匀。对纤维的长径比也有要求，一
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.72;U444

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