预制空心板梁高性能混凝土铰缝抗剪性能试验研究
发布时间：2021-02-28 12:30
预制空心板桥因其结构简单、受力性能好、建筑高度低、预制等诸多优点而在工程中广泛使用。但是也存在着桥面铺装层纵向开裂,铰缝混凝土开裂与脱落塌陷等问题。在预制空心板桥中,板桥之间的横向连接主要依靠铰缝来传递荷载,铰缝的损坏会削弱板桥横向的整体受力性能。铰缝的破坏会引起桥面纵向裂缝,雨水和有害物质会沿着纵向裂缝渗透到空心板梁中,影响预制空心板的耐久性。随着新型混凝土材料的发展,比如自密实混凝土与超高性能混凝土（UHPC）,它们优异的材料性能对解决铰缝病害问题具有重要的意义,对于铰缝的优化改进具有促进作用。铰缝主要承受和传递车辆荷载产生的横向剪力,过大的横向剪力也是造成铰缝破坏的重要原因。因此研究铰缝填充新型自密实混凝土与UHPC的抗剪破坏机理具有重要意义。目前针对高性能混凝土铰缝的试验研究较为匮乏,本课题通过对比国内外不同铰缝构造类型的抗剪性能,将2014年美国联邦公路管理局（FHWA）研发的一种新型铰缝构造作为研究对象。通过试验方法研究新型铰缝构造的抗剪性能,可对已有桥梁铰缝病害的处治和新建桥梁铰缝的设计提供一些建议与参考。主要研究内容如下:（1）预试验主要针对UHPC铰缝以及铰缝结合面进...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桥梁病害图
严重时甚至危急行车安全。各地公路管养部门每年为了修复此类病害都消耗大量养护费用。空心板桥由于采用预制施工，为了使各片板梁组成整体，常用企口混凝土铰行连接，来共同承受车辆荷载。按照铰接板理论，预制空心板桥铰缝只需要传力，因此铰缝的设计尺寸不需要很大便能满足抗剪强度的要求[9]。依据铰接板理论，对于浅铰缝，如图 1-2a)所示，其抗剪强度可以满足设计荷求，但是实践表明，由于浅铰缝的尺寸较小，导致施工浇筑质量无法得到保证外，狭窄的铰缝空间增加了钢筋连接的难度，连接钢筋锚固长度不足。这些因导致浅铰缝不能很好起到横向连接作用，预制空心板桥整体性能较差[10]。随着桥梁使用时间逐年延长，这种浅铰缝开始出现不同程度的破损，铰缝破后，相邻板之间传递剪力、改善荷载横向分布的能力下降，继而引起桥梁结构病害发生，如桥面沿铰缝方向的纵向开裂以及由此引发的单板受力状态，严重了行车安全和桥梁寿命[11-12]。
图 1-3 抗剪性能试验装置Fig.1-3 Device of shear test结预制空心板桥存在的病害问题，相关研究学者提的截面尺寸进行加大，有利于施工时保证铰缝混凝合面设置钢筋来加强铰缝与板桥的连接，采用新型，加厚桥面铺装层，在桥面铺装层铺设钢筋网等措横向连接性能，达到桥梁结构整体受力的目的[38-3铰缝构造的预制空心板实桥在实际运营中的受力性加载，研究结果表明，深铰缝在剪力与拉力的共同现裂缝，最终裂缝直接贯通到铰缝顶部的结合面位的抗剪强度，依据铰接板理论进行分析能满足设计梁的病害比较严重。后来增大了铰缝的尺寸，使铰忽略了铰缝与预制空心板混凝土接触面之间的粘结
【参考文献】：
期刊论文
[1]空心板梁桥铰缝受力特性与破坏模式的试验与理论研究[J]. 宋宇锋,孙勇,杨立坡. 中外公路. 2018(02)
[2]自密实混凝土应用与发展前景[J]. 李海卿. 商品混凝土. 2017(12)
[3]空心板铰缝的破坏模式及有限元分析[J]. 张海. 福建交通科技. 2017(04)
[4]超高性能混凝土研究综述[J]. 陈宝春,季韬,黄卿维,吴怀中,丁庆军,詹颖雯. 建筑科学与工程学报. 2014(03)
[5]装配式空心板桥铰缝破坏模式试验研究[J]. 王渠,吴庆雄,陈宝春. 工程力学. 2014(S1)
[6]空心板自密实微膨胀混凝土铰缝抗剪性能研究[J]. 韩根生,张娟秀,叶见曙. 公路. 2014(03)
[7]空心板侧表面粗糙处理研究[J]. 张娟秀,刘军,叶见曙,魏佳明. 中外公路. 2013(06)
[8]空心板混凝土铰缝抗剪性能试验研究[J]. 叶见曙,刘九生,俞博,付一小. 公路交通科技. 2013(06)
[9]装配式混凝土空心板铰缝病害分析[J]. 陈娟娟,刘杰. 现代交通技术. 2012(06)
[10]大铰缝空心板梁铰缝受力特点分析和配筋优化[J]. 苏高裕. 公路. 2012(08)
博士论文
[1]考虑混凝土耦合损伤效应的钢筋销栓作用承载性能研究[D]. 李鹏飞.清华大学 2016
[2]基于净浆流变理论的自密实混凝土配合比优化方法研究[D]. 聂鼎.清华大学 2016
[3]施工缝的模型化及对RC框架结构抗震性能影响的研究[D]. 于婧.重庆大学 2011
硕士论文
[1]自密实混凝土配合比设计方法及其性能研究[D]. 关天祺.石家庄铁道大学 2016
[2]500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D]. 王莉荔.郑州大学 2010
[3]空心板梁铰接缝模型实验研究[D]. 种永峰.长安大学 2008
[4]装配式空心板梁桥桥面铺装纵向裂缝成因分析及防治措施研究[D]. 谭洪河.广西大学 2006
本文编号：3055854
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桥梁病害图
严重时甚至危急行车安全。各地公路管养部门每年为了修复此类病害都消耗大量养护费用。空心板桥由于采用预制施工，为了使各片板梁组成整体，常用企口混凝土铰行连接，来共同承受车辆荷载。按照铰接板理论，预制空心板桥铰缝只需要传力，因此铰缝的设计尺寸不需要很大便能满足抗剪强度的要求[9]。依据铰接板理论，对于浅铰缝，如图 1-2a)所示，其抗剪强度可以满足设计荷求，但是实践表明，由于浅铰缝的尺寸较小，导致施工浇筑质量无法得到保证外，狭窄的铰缝空间增加了钢筋连接的难度，连接钢筋锚固长度不足。这些因导致浅铰缝不能很好起到横向连接作用，预制空心板桥整体性能较差[10]。随着桥梁使用时间逐年延长，这种浅铰缝开始出现不同程度的破损，铰缝破后，相邻板之间传递剪力、改善荷载横向分布的能力下降，继而引起桥梁结构病害发生，如桥面沿铰缝方向的纵向开裂以及由此引发的单板受力状态，严重了行车安全和桥梁寿命[11-12]。
图 1-3 抗剪性能试验装置Fig.1-3 Device of shear test结预制空心板桥存在的病害问题，相关研究学者提的截面尺寸进行加大，有利于施工时保证铰缝混凝合面设置钢筋来加强铰缝与板桥的连接，采用新型，加厚桥面铺装层，在桥面铺装层铺设钢筋网等措横向连接性能，达到桥梁结构整体受力的目的[38-3铰缝构造的预制空心板实桥在实际运营中的受力性加载，研究结果表明，深铰缝在剪力与拉力的共同现裂缝，最终裂缝直接贯通到铰缝顶部的结合面位的抗剪强度，依据铰接板理论进行分析能满足设计梁的病害比较严重。后来增大了铰缝的尺寸，使铰忽略了铰缝与预制空心板混凝土接触面之间的粘结
【参考文献】：
期刊论文
[1]空心板梁桥铰缝受力特性与破坏模式的试验与理论研究[J]. 宋宇锋,孙勇,杨立坡. 中外公路. 2018(02)
[2]自密实混凝土应用与发展前景[J]. 李海卿. 商品混凝土. 2017(12)
[3]空心板铰缝的破坏模式及有限元分析[J]. 张海. 福建交通科技. 2017(04)
[4]超高性能混凝土研究综述[J]. 陈宝春,季韬,黄卿维,吴怀中,丁庆军,詹颖雯. 建筑科学与工程学报. 2014(03)
[5]装配式空心板桥铰缝破坏模式试验研究[J]. 王渠,吴庆雄,陈宝春. 工程力学. 2014(S1)
[6]空心板自密实微膨胀混凝土铰缝抗剪性能研究[J]. 韩根生,张娟秀,叶见曙. 公路. 2014(03)
[7]空心板侧表面粗糙处理研究[J]. 张娟秀,刘军,叶见曙,魏佳明. 中外公路. 2013(06)
[8]空心板混凝土铰缝抗剪性能试验研究[J]. 叶见曙,刘九生,俞博,付一小. 公路交通科技. 2013(06)
[9]装配式混凝土空心板铰缝病害分析[J]. 陈娟娟,刘杰. 现代交通技术. 2012(06)
[10]大铰缝空心板梁铰缝受力特点分析和配筋优化[J]. 苏高裕. 公路. 2012(08)
博士论文
[1]考虑混凝土耦合损伤效应的钢筋销栓作用承载性能研究[D]. 李鹏飞.清华大学 2016
[2]基于净浆流变理论的自密实混凝土配合比优化方法研究[D]. 聂鼎.清华大学 2016
[3]施工缝的模型化及对RC框架结构抗震性能影响的研究[D]. 于婧.重庆大学 2011
硕士论文
[1]自密实混凝土配合比设计方法及其性能研究[D]. 关天祺.石家庄铁道大学 2016
[2]500MPa级热轧带肋钢筋机械锚固性能试验研究[D]. 王莉荔.郑州大学 2010
[3]空心板梁铰接缝模型实验研究[D]. 种永峰.长安大学 2008
[4]装配式空心板梁桥桥面铺装纵向裂缝成因分析及防治措施研究[D]. 谭洪河.广西大学 2006
本文编号：3055854
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