桥梁受压构件增大截面加固计算方法研究

发布时间：2022-07-12 12:24

　　伴随着我国经济建设的发展,公路交通量越来越高,其中,早期建设的混凝土桥梁有相当部分都面临承载力不足的问题,对桥梁结构进行加固逐渐成为桥梁管养的主要任务之一。桥梁加固的方式众多,混凝土增大截面加固法是目前最常用的加固方法之一。然而,目前在构件加固后的承载力计算上还存在不足,缺乏可靠方便的承载力计算方法。针对现行规范公式存在的问题,本文采用数值分析、模型试验与理论分析相结合的方法,主要针对混凝土轴心受压构件,研究既有构件在初始应力存在的状态下增大截面加固后正截面承载能力计算方法。主要内容包括:1.通过理论分析,对现行规范中的公式存在的问题进行讨论,根据存在的问题,分析了相关参数的影响并采用有限元法对采用增大截面加固后的混凝土轴心受压柱承载力进行了模拟分析,确定了相关参数的取值。2.开展了混凝土轴心受压柱增大截面加固模型试验,试验中考虑应力水平指标制作不同的混凝土柱试件。利用钢板与螺栓焊接加压的方式对原构件施加不同应力水平指标的初始荷载,再对其进行加固,通过轴压试验测得增大截面加固后混凝土轴心受压柱的正截面承载能力。3.根据混凝土轴心受压柱增大截面加固模型试验建立同等的有限元模型,对比分析不... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 混凝土桥梁常用的加固方法
        1.2.1 增大截面加固法
        1.2.2 粘贴钢板加固法
        1.2.3 粘贴纤维布加固法
        1.2.4 增加体外预应力加固法
        1.2.5 改变结构体系加固法
    1.3 增大截面加固后研究现状
    1.4 本文研究的意义与主要研究内容
第二章 桥梁增大截面加固原理及两阶段受力之间的关系研究
    2.1 引言
    2.2 增大截面加固桥梁构件的基本原理
        2.2.1 增大截面加固桥梁构件的受力特征
        2.2.2 增大截面加固桥梁构件共同工作问题
        2.2.3 初始荷载对加固机构承载力的影响
    2.3 桥梁受压构件增大截面加固承载力计算基本假定
    2.4 桥梁受压构件增大截面加固两阶段受力之间的关系
    2.5 本章小结
第三章 受压构件增大截面加固承载力模拟分析
    3.1 引言
    3.2 现行规范中的计算方法
    3.3 改进的计算方法推导
        3.3.1 混凝土轴心受压柱增大截面加固后极限承载力分析
        3.3.2 新增加固层混凝土对原柱混凝土约束作用
    3.4 有限元模拟分析
        3.4.1 有限元及ANSYS概述
        3.4.2 有限元模型的建立
        3.4.3 新增混凝土强度利用系数
    3.5 本章小结
第四章 桥梁受压构件增大截面加固试验
    4.1 引言
    4.2 试验内容与目的
        4.2.1 实验内容
        4.2.2 实验目的
    4.3 模型试件尺寸设计
        4.3.1 混凝土柱模型尺寸
        4.3.2 初应力装置构造
        4.3.3 应变片的设计
    4.4 加载方案设计
        4.4.1 第一阶段加载
        4.4.2 第二阶段加载
    4.5 试验模型制作
        4.5.1 制作原始混凝土构件
        4.5.2 焊接一端的螺栓与钢板
        4.5.3 施加初应力并焊接另一端螺栓与钢板
        4.5.4 制作加固层模板并对原柱混凝土凿毛处理
        4.5.5 浇筑加固层混凝土
    4.6 模型试验过程
        4.6.1 测定试块抗压强度
        4.6.2 增大截面加固桥梁轴心受压柱试验
    4.7 试验结果及分析
        4.7.1 受力特性和破坏现象
        4.7.2 混凝土纵向压应变分析
        4.7.3 混凝土极限承载力分析
    4.8 本章小结
第五章 增大截面加固试验结果分析与计算结果对比分析
    5.1 引言
    5.2 有限元模型的建立
    5.3 有限元计算结果分析
    5.4 计算结果对比分析
    5.5 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
攻读学位期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3659121