大跨径PC连续梁桥体外预应力加固方法研究

发布时间：2020-10-23 12:44

　　 预应力混凝土连续梁桥是我国交通路网中的主要桥型,该桥型数量逐年增加,部分大跨径PC连续梁桥在建成运营数年后经检测发现存在下挠与开裂等病害,严重影响桥梁正常使用,需通过加固恢复其使用功能,体外预应力加固是一项适用于该桥型的有效加固方法。本文针对一座跨径为62m+100m+62m的PC连续梁桥进行结构现状分析与体外预应力加固方法研究。首先基于桥梁病害与荷载试验结果进行病害成因分析,为评定桥梁现状提供研究方向;然后采用有限元软件建立桥梁整体模型进行腹板与底板病害成因定量分析,重点分析有效预应力不足与重载车辆对结构的影响,进而结合桥梁病害与荷载试验结果评定桥梁现状并进行结构检算;接着建立局部有限元模型分析箱梁顶板裂缝成因并判断箱梁现状,重点分析温度梯度与重载车辆对箱梁顶板受力的影响;然后基于桥梁现状进行体外预应力加固方案设计,重点进行体外预应力束设计研究与锚固齿块设计研究,最终对加固后桥梁进行结构验算。实例桥研究表明有效预应力低于设计值与超载车辆共同作用是梁体下挠与开裂的主要原因,竖向温度梯度与超载车辆共同作用是造成箱梁顶板纵向裂缝的主要原因;建议当采用减小桥面铺装层厚度改善结构受力时应严格验算改造后桥面板抗裂性能;本文在进行体外预应力加固方案设计时改进了体外预应力束面积估算公式,提高了体外预应力束设计效率;同时通过对独立锚固齿块与角隅锚固齿块进行专门研究,并参考公路桥规提出了角隅锚固齿块配筋设计计算公式,方便桥梁设计人员进行角隅锚固齿块设计;加固后桥梁结构验算结果表明体外预应力加固方法能有效提高桥梁抗裂性能,恢复桥梁正常使用功能;最后建议加强加固后桥梁的运营管理,严禁超载车辆过桥。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U445.72
【部分图文】：

裂缝统计图

重载车队过桥

结构幅频特性曲线
【参考文献】

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本文编号：2853058