钢筋混凝土T梁粘贴钢板转换箱梁加固技术研究
发布时间：2021-08-24 21:40
由于T型桥梁结构简单,施工方便等特点,大量此桥型的桥梁在我国各地分布着。早年修建的T梁设计标准较低,随着交通运输量和车辆荷载的不断增加,而且桥梁养护、缺陷处理不及时,大量旧T梁桥需要加固甚至提高荷载等级。针对钢筋混凝土T型梁桥的病因及缺陷,通过T梁粘贴钢板转换箱梁的加固方法对钢筋混凝土T梁进行加固。在已有的钢筋混凝土结构受力计算方法和粘贴钢板法的基础上,对此加固技术进行理论分析,并提出加固优化设计。本文从箱室划分优化、卸载加固以及加固钢板加肋几方面来对T梁桥进行加固效能仿真分析及优化设计,并进一步研究加固钢板厚度、长度对加固结构承载力的影响。本文主要完成的工作和取得的成果如下:（1）通过对加固结构的抗弯极限承载能力、变形、混凝土应变、钢筋应力以及钢板应力等参数的详细对比分析,证明了T梁粘贴钢板转换成箱梁加固结构的抗弯承载能力提高的显著的优势。（2）借助有限元软件对T梁粘贴钢板转换成箱梁加固结构抗扭能力进行了分析,论证了此加固方式能明显提高结构的抗扭能力。并对T梁粘贴钢板转换箱梁加固中加固钢板有效宽度进行了分析,与规范计算值进行了对比,给出加固钢板有效宽度系数取值建议,对T梁粘贴钢板转换...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土σ-ε曲线
9ggggyσEεσσ==<gygyεεε≥ε(2-4)钢筋（钢板）在实际工程中，屈服之后会出现部分强度有一定的提高的情况，但出于对设计的偏安全考虑，本文忽略了钢筋（钢板）的强化作用[42]。混凝土本构、钢筋（钢板）本构关系曲线图如图2-1、图2-2所示。图2-1混凝土σ-ε曲线图2-2钢筋（钢板）σ-ε曲线③受拉区混凝土拉应力不计T梁开裂后，受拉区混凝土在靠近中性轴区域力臂较小，与受拉钢筋、钢板提供的抗弯能力相比贡献太小，因此可忽略受拉区混凝土作用。这样既简化了计算又偏安全的对梁进行了计算。在即将开裂之前的阶段，受拉区混凝土拉应力作用应该被考虑。④钢板与混凝土梁体粘接良好原T梁肋板底部与加固钢板结合良好，两者无相对滑移，结构共同受力性能良好；⑤底部钢板中心距梁顶的距离与原梁高度相同本文涉及钢板厚度在10mm内，远小于原梁高度h，t/h<2%，钢板厚度可忽略。2.2.2完全卸载加固后结构破坏模式对于钢筋混凝土T梁经过粘贴钢板加固后，首先应判断它的承载能力极限状态，再考虑其极限承载力的计算方法。本文主要通过受拉区钢筋和钢板的屈服先后顺序来讨论破坏形式：①钢筋先于钢板屈服的破坏界限加载过程中，对于T梁粘贴钢板转换箱梁加固后的梁结构受拉钢筋和钢板均可能先屈服。在梁截面一定的情况下，两者各自的材料特性决定了屈服的先后顺序。根据平截面假定：
10图2-3破坏界限此时0/(+)ccucugyx=εhεε(2-5)0csgychxhxεε=(2-6)所以00/+(/1)sgycuε=εhhεhh(2-7)00/+(/1)sygycuε>εhhεhh(2-8)式中：gε——钢筋应变；gyε——钢筋屈服应变；sε——钢板应变；syε——钢板应变；cuε——混凝土极限压应变；0h——截面有效高度。则钢筋先于钢板屈服。1）确定破坏形态钢筋先于钢板屈服的弯曲破坏形态有以下几种：（1）受拉区钢筋及加固钢板均未屈服，仅受压区混凝土被压碎致梁失效；（2）原梁的受拉钢筋屈服但加固钢板暂未屈服，随后受压区混凝土被压碎致梁失效；（3）原梁受拉钢筋屈服后，随后加固钢板也屈服致梁失效；另外，还有其他非正常破坏形式：
【参考文献】：
期刊论文
[1]截面转换法加固钢筋混凝土T形梁桥合理加固区段探讨[J]. 周建庭,杨娟,潘东宏,陈琦. 公路. 2010(06)
[2]钢板-混凝土组合在钢筋混凝土梁加固中的应用[J]. 聂建国,赵洁,唐亮. 桥梁建设. 2007(03)
[3]粘钢加固梁钢板锚固长度的试验研究[J]. 马晓董,吴建华,杨澄秋. 杭州应用工程技术学院学报. 2000(03)
[4]粘贴钢板加固钢筋混凝土梁式桥的分析研究[J]. 贺拴海,宋一凡,彭多善. 西安公路交通大学学报. 2000(02)
[5]RC 梁桥粘结钢板（筋）加固计算方法[J]. 贺栓海. 西安公路交通大学学报. 1997(01)
博士论文
[1]复合粘钢加固混凝土梁试验与理论分析研究[D]. 杨苏杭.东南大学 2016
[2]多梁式钢—混凝土组合小箱梁桥受力特性及试验研究[D]. 何余良.浙江大学 2014
[3]钢板—混凝土组合加固方法试验研究及实桥应用[D]. 石雄伟.长安大学 2012
[4]薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究[D]. 张玉红.兰州交通大学 2011
[5]混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究[D]. 蔺鹏臻.兰州交通大学 2011
硕士论文
[1]大跨度变截面波形钢腹板组合连续箱梁有效分布宽度研究[D]. 程坤.华东交通大学 2017
[2]单箱三室箱梁的剪力滞效应及有效翼缘分布宽度研究[D]. 马林平.兰州交通大学 2017
[3]钢-混凝土组合箱梁剪力滞效应数值研究[D]. 徐腾飞.重庆交通大学 2016
[4]考虑二次受力对粘钢加固砼梁抗弯能力的理论和有限元分析研究[D]. 黄首富.广西大学 2013
[5]中小跨径混凝土桥梁加固设计理论与决策方法初步研究[D]. 邢骋.浙江大学 2013
[6]利用Midas FEA对桥梁加固效应的分析研究[D]. 张会远.长安大学 2013
[7]桥梁补强加固技术与应用研究[D]. 次旦卓玛.重庆交通大学 2012
[8]钢板—混凝土组合加固试验与实桥应用研究[D]. 冯林军.长安大学 2011
[9]粘贴钢板和碳纤维在桥梁加固中的应用研究[D]. 段与坤.重庆交通大学 2011
[10]关于桥梁荷载横向分布系数的研究[D]. 张剑超.武汉理工大学 2011
本文编号：3360772
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
混凝土σ-ε曲线
9ggggyσEεσσ==<gygyεεε≥ε(2-4)钢筋（钢板）在实际工程中，屈服之后会出现部分强度有一定的提高的情况，但出于对设计的偏安全考虑，本文忽略了钢筋（钢板）的强化作用[42]。混凝土本构、钢筋（钢板）本构关系曲线图如图2-1、图2-2所示。图2-1混凝土σ-ε曲线图2-2钢筋（钢板）σ-ε曲线③受拉区混凝土拉应力不计T梁开裂后，受拉区混凝土在靠近中性轴区域力臂较小，与受拉钢筋、钢板提供的抗弯能力相比贡献太小，因此可忽略受拉区混凝土作用。这样既简化了计算又偏安全的对梁进行了计算。在即将开裂之前的阶段，受拉区混凝土拉应力作用应该被考虑。④钢板与混凝土梁体粘接良好原T梁肋板底部与加固钢板结合良好，两者无相对滑移，结构共同受力性能良好；⑤底部钢板中心距梁顶的距离与原梁高度相同本文涉及钢板厚度在10mm内，远小于原梁高度h，t/h<2%，钢板厚度可忽略。2.2.2完全卸载加固后结构破坏模式对于钢筋混凝土T梁经过粘贴钢板加固后，首先应判断它的承载能力极限状态，再考虑其极限承载力的计算方法。本文主要通过受拉区钢筋和钢板的屈服先后顺序来讨论破坏形式：①钢筋先于钢板屈服的破坏界限加载过程中，对于T梁粘贴钢板转换箱梁加固后的梁结构受拉钢筋和钢板均可能先屈服。在梁截面一定的情况下，两者各自的材料特性决定了屈服的先后顺序。根据平截面假定：
10图2-3破坏界限此时0/(+)ccucugyx=εhεε(2-5)0csgychxhxεε=(2-6)所以00/+(/1)sgycuε=εhhεhh(2-7)00/+(/1)sygycuε>εhhεhh(2-8)式中：gε——钢筋应变；gyε——钢筋屈服应变；sε——钢板应变；syε——钢板应变；cuε——混凝土极限压应变；0h——截面有效高度。则钢筋先于钢板屈服。1）确定破坏形态钢筋先于钢板屈服的弯曲破坏形态有以下几种：（1）受拉区钢筋及加固钢板均未屈服，仅受压区混凝土被压碎致梁失效；（2）原梁的受拉钢筋屈服但加固钢板暂未屈服，随后受压区混凝土被压碎致梁失效；（3）原梁受拉钢筋屈服后，随后加固钢板也屈服致梁失效；另外，还有其他非正常破坏形式：
【参考文献】：
期刊论文
[1]截面转换法加固钢筋混凝土T形梁桥合理加固区段探讨[J]. 周建庭,杨娟,潘东宏,陈琦. 公路. 2010(06)
[2]钢板-混凝土组合在钢筋混凝土梁加固中的应用[J]. 聂建国,赵洁,唐亮. 桥梁建设. 2007(03)
[3]粘钢加固梁钢板锚固长度的试验研究[J]. 马晓董,吴建华,杨澄秋. 杭州应用工程技术学院学报. 2000(03)
[4]粘贴钢板加固钢筋混凝土梁式桥的分析研究[J]. 贺拴海,宋一凡,彭多善. 西安公路交通大学学报. 2000(02)
[5]RC 梁桥粘结钢板（筋）加固计算方法[J]. 贺栓海. 西安公路交通大学学报. 1997(01)
博士论文
[1]复合粘钢加固混凝土梁试验与理论分析研究[D]. 杨苏杭.东南大学 2016
[2]多梁式钢—混凝土组合小箱梁桥受力特性及试验研究[D]. 何余良.浙江大学 2014
[3]钢板—混凝土组合加固方法试验研究及实桥应用[D]. 石雄伟.长安大学 2012
[4]薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究[D]. 张玉红.兰州交通大学 2011
[5]混凝土箱梁剪力滞效应的分析理论与应用研究[D]. 蔺鹏臻.兰州交通大学 2011
硕士论文
[1]大跨度变截面波形钢腹板组合连续箱梁有效分布宽度研究[D]. 程坤.华东交通大学 2017
[2]单箱三室箱梁的剪力滞效应及有效翼缘分布宽度研究[D]. 马林平.兰州交通大学 2017
[3]钢-混凝土组合箱梁剪力滞效应数值研究[D]. 徐腾飞.重庆交通大学 2016
[4]考虑二次受力对粘钢加固砼梁抗弯能力的理论和有限元分析研究[D]. 黄首富.广西大学 2013
[5]中小跨径混凝土桥梁加固设计理论与决策方法初步研究[D]. 邢骋.浙江大学 2013
[6]利用Midas FEA对桥梁加固效应的分析研究[D]. 张会远.长安大学 2013
[7]桥梁补强加固技术与应用研究[D]. 次旦卓玛.重庆交通大学 2012
[8]钢板—混凝土组合加固试验与实桥应用研究[D]. 冯林军.长安大学 2011
[9]粘贴钢板和碳纤维在桥梁加固中的应用研究[D]. 段与坤.重庆交通大学 2011
[10]关于桥梁荷载横向分布系数的研究[D]. 张剑超.武汉理工大学 2011
本文编号：3360772
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