混凝土薄壁箱梁体外预应力加固关键技术研究

发布时间：2021-09-29 23:44

　　混凝土薄壁箱梁结构因其诸多优点,近些年来在大跨径桥梁中得以广泛应用。但是国内外建成的薄壁箱梁桥在建成后普遍出现不同程度的箱梁开裂和中跨下挠现象。梁体开裂与下挠又相互影响,造成恶性循环,严重影响到桥梁的使用性能。体外预应力加固是一种积极有效的主动加固方法,能提高结构承载能力、改善中跨下挠状态和增大主梁压应力储备,是薄壁箱梁桥加固的首选方法之一。体外预应力加固法虽然已有不少应用,但仍还存在许多需要进一步研究的问题。本文主要研究了混凝土薄壁箱梁桥主要病害及其原因;影响薄壁箱梁桥开裂及下挠的因素与处治措施分析;混凝土薄壁箱梁桥体外预应力加固的结构布置及索力优化对加固效果的影响;结合研究依托工程,确定产生病害的主要原因并进行桥梁病害的模拟,再此基础上提出合理的加固方案,并确定其整体加固效果。主要内容包括:①通过收集大量薄壁箱梁桥资料,对其主要病害进行总结,并对其成因初步分析;②结合背景工程,运用有限元软件对进行仿真分析,分析顶底板、腹板及竖向预应力损失、梁体开裂、自重增大、收缩徐变影响对薄壁箱梁桥开裂及下挠的影响程度,寻找造成薄壁箱梁桥病害的主要因素,拟合出背景工程加固前模型;③针对体外预应力加... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 薄壁箱梁及其应用
    1.3 薄壁箱梁存在的主要问题
    1.4 箱梁主要加固方法
        1.4.1 增大截面加固法
        1.4.2 粘贴钢板法
        1.4.3 粘贴碳纤维法
        1.4.4 体外预应力法
        1.4.5 增加构件加固法
    1.5 本文主要研究内容及技术路线
第二章 薄壁箱梁主要病害及其成因分析
    2.1 薄壁箱梁的受力特点
        2.1.1 箱形梁的扭转理论
        2.1.2 箱形梁的剪力滞效应
    2.2 薄壁箱梁桥的病害统计与分布情况
        2.2.1 箱梁裂缝
        2.2.2 跨中下挠
    2.3 薄壁箱开裂病害初步分析
        2.3.1 箱梁顶、底板纵向裂缝
        2.3.2 箱梁腹板裂缝
        2.3.3 箱梁顶、底板横向裂缝
        2.3.4 翼缘板根部及梗腋部位的水平裂缝
        2.3.5 横隔板裂缝
        2.3.6 锚下裂缝
    2.4 箱梁下挠病害初步分析
    2.5 本章小结
第三章 影响薄壁箱梁开裂及下挠的因素与处治措施分析
    3.1 概述
    3.2 工程实例
        3.2.1 背景工程介绍
        3.2.2 主要病害描述
    3.3 A大桥模型的建立
        3.3.1 整桥模型的建立
        3.3.2 材料和截面数据选取
        3.3.3 边界条件的模型
        3.3.4 预应力筋和普通钢筋模拟
        3.3.5 荷载模拟
    3.4 病害敏感性分析
        3.4.1 桥梁损伤状况模拟
        3.4.2 预应力的有效性不足
        3.4.3 梁体开裂影响
        3.4.4 桥梁恒载增大的影响
        3.4.5 混凝土徐变的影响
        3.4.6 基于病害的桥梁损伤状态
    3.5 原设计方案对A大桥的主要加固措施
        3.5.1 桥面铺装的处理
        3.5.2 主桥增设体外预应力
        3.5.3 箱梁腹板开裂处理
        3.5.4 箱梁底板、顶板开裂处理
    3.6 本章小结
第四章 体外预应力加固结构布置与配束优化
    4.1 概述
    4.2 体外预应力配束优化研究
        4.2.1 张拉控制应力σ_con的确定
        4.2.2 基于底板预应力损失补偿的体外预应力配束方法
    4.3 体外预应力加固结构的布置方案研究
        4.3.1 设置不同位置底板转向块对桥梁挠度及应力改善研究
        4.3.2 设置不同位置顶板转向块对桥梁挠度及应力改善研究
    4.4 实例验证
        4.4.1 A大桥
        4.4.2 江津长江大桥
    4.5 本章小结
第五章 体外预应力加固薄壁箱梁工程应用
    5.1 概述
    5.2 原加固方案加固效果分析
        5.2.1 挠度效果分析
    5.3 新加固方案设计
    5.4 新加固方案加固效果分析
        5.4.1 应力效果分析
        5.4.2 挠度效果分析
    5.5 两种加固效果对比
        5.5.1 应力效果对比
        5.5.2 挠度效果对比表
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3414684