斜拉板桥主梁裂缝成因及加固技术研究

发布时间：2023-10-22 09:57

　　斜拉板桥在具有连续刚构桥以及斜拉桥的特点的同时,也具有自己的优势,诸如降低桥塔高度、减小主梁截面,大大降低造价成本等,但是国内斜拉板桥多建于90年代,距今已经运营超过20年,不可避免的出现开裂的桥梁病害现象,严重影响了桥梁的外形美观、降低了桥梁结构的承载能力,危害桥梁的运营安全。所以,对在役斜拉板桥裂缝的成因进行研究分析并根据研究成果对症下药,寻求合适有效的加固方法,防止桥梁结构进一步损害显得意义重大。本文依托某在役斜拉板桥为工程实例,主要做了以下研究:(1)依托有限元软件MIDAS/Civil建立结构的杆系单元模型,分析预应力损失、不同温度梯度下、不同年限的收缩徐变、不同车辆荷载以及不同索力损失等因素对结构最大主应力的影响,得到不同因素对于结构最大主应力的影响规律,为进一步的裂缝成因提供数据支撑。(2)采用模拟计算的方式,对影响开裂的各因素进行敏感性分析,通过敏感性分析筛选出对结构腹板以及底板开裂的主要成因。(3)依托有限元软件MIDAS/FEA建立结构的实体单元模型,以敏感性分析为基础,建立模型,分析典型病害箱梁腹板裂缝开裂方向以及裂缝宽度的发展规律。(4)根据既有加固技术以及原理...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 裂缝分析的国内外研究现状
    1.3 桥梁加固的国内外研究现状
    1.4 箱梁裂缝分类
        1.4.1 顶板裂缝
        1.4.2 腹板裂缝
        1.4.3 底板裂缝
    1.5 箱梁裂缝成因分析理论
        1.5.1 第一、第二强度理论
        1.5.2 纵向、竖向应力以及剪应力
        1.5.3 温度应力
    1.6 本文研究主要内容
第二章 斜拉板桥主梁力学性能分析
    2.1 工程概况
    2.2 MIDAS/CIVIL有限元模型建立
    2.3 纵向预应力对主应力影响
    2.4 温度对主应力的影响
    2.5 收缩徐变对主应力的影响
    2.6 车辆荷载对主应力影响
    2.7 斜拉板拉索索力损失对主应力的影响
    2.8 本章小结
第三章 斜拉板桥主梁裂缝病害敏感性因素分析
    3.1 敏感性分析理论
        3.1.1 敏感性分析的一般方法
        3.1.2 敏感性分析在桥梁病害中的应用
    3.2 斜拉板桥主梁开裂的敏感性因素分析
        3.2.1 裂缝对纵向预应力的敏感性分析
        3.2.2 裂缝对温度梯度的敏感性分析
        3.2.3 裂缝对收缩徐变的敏感性分析
        3.2.4 裂缝对车辆超载的敏感性分析
        3.2.5 裂缝对斜拉板索力损失的敏感性分析
    3.3 敏感性因素横向对比
    3.4 本章小结
第四章 斜拉板桥主梁裂缝有限元分析
    4.1 混凝土裂缝有限元分析
        4.1.1 钢筋混凝土结构的有限元分析
        4.1.2 裂缝计算模型
    4.2 有限元模型建立
    4.3 桥梁裂缝有限元分析
        4.3.1 FEA模型计算结果
        4.3.2 裂缝计算结果
    4.4 本章小结
第五章 桥梁裂缝加固方法分析
    5.1 加固方法简介
        5.1.1 铺装层加固法
        5.1.2 粘贴钢板法
        5.1.3 体外预应力加固法
    5.2 铺装层加固方法
        5.2.1 加固思路
        5.2.2 加固方案
        5.2.3 加固效果
    5.3 粘贴钢板加固方法
        5.3.1 加固思路
        5.3.2 加固方案
        5.3.3 加固效果
    5.4 体外预应力加固方法
        5.4.1 加固思路
        5.4.2 加固方案
        5.4.3 加固效果
    5.5 组合加固方法
    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
在学期间发表的论著及参与的科研项目



本文编号：3856290