体外预应力加固连续刚构桥运营期数值分析与荷载试验

发布时间：2020-05-22 02:30

【摘要】：随着我国公路建设事业的迅猛发展与悬臂施工工艺的进步,大跨度预应力混凝土连续刚构桥越来越受到设计师的喜爱,它具有桥面伸缩缝少、桥面平顺、顺桥向抗弯刚度大、横桥向抗扭刚度大、抗震性能好等优点。但是由于在桥梁设计时设计人员缺少一定的远见性以及旧的规范没有及时的更新,或在施工过程中存在施工误差,就会使桥梁结构超负荷工作,最终导致连续刚构桥主跨挠度过大,必须抓紧研究连续刚构桥下挠的原因及连续刚构桥的加固问题。本文针对黑龙江省某连续刚构桥跨中下挠严重等特点,研究了体外预应力加固后结构的抗弯承载能力计算、预应力的应力增量、预应力损失的计算,并分析了影响该桥跨中挠度的因素,建立和验算原桥模型、损伤模型和加固模型,最后进行动静载试验验证加固效果。本文主要内容包括:体外预应力加固后结构的抗弯承载能力、体外预应力的应力增量、体外预应力损失及体外钢束伸长量的计算方法;分析体内预应力损失、刚度折减、收缩徐变、超方、剪切变形、体外预应力损失、超载等影响因素对连续刚构桥下挠影响,得出对连续刚构桥下挠影响最大的因素;以挠度作为控制指标建立加固前有限元模型、根据加固设计方案建立体外预应力加固模型,并对新建模型、损伤模型和加固后模型进行验算;对所依托的实际工程进行加固前、加固后、加固运营6年后荷载试验,对体外预应力加固技术进行加固效果评价。
【图文】：

混凝土,刚构,箱梁,横断面图

为３５ｍ＋６０ｍ＋９０ｍ＋６０ｍ＋３５ｍ，该桥全长２８０ｍ，处在２．２％的纵坡上，桥面横向布置为０．７５ｍ逡逑栏杆底座＋Ｉ０．５车行道＋０．７５ｍ栏杆底座＝该桥人群荷载为３．５ｋＮ／ｍ，设计荷载为汽车超－２０，逡逑挂车－１２０＝桥型一般布置图如图３－１所示。箱梁跨中及墩顶横断面如图３－２所示。逡逑｜逦逦２Ｓ７５０逦｛逡逑＼＼士邋－１７０逦：＾５０0邋ｔ邋１３００邋，逦ｉＭ）逦ｊ逦ＷＯＯ逦＾逦．邋ｌ．ｉｏｏ邋．逦：＾７ｐｒ＾Ｗｆｖ：．；ｙ逡逑＇邋Ｊ邋Ｌ逦邋＾逡逑１逦Ｉ逡逑？逦ｄ）逡逑图３－〗桥型一般布置图（单位：ｃｍ）逡逑１逦１２００逦Ｊ逦ｊ逦１２００逦逦逡逑｜邋７５邋｜逦１０５０逦｜邋７３逦｜邋７５邋ｊ逦ｌ0３ｔ）逦｜邋７３逡逑Ｊ１－，邋Ｈ邋Ｊ－—逦三ｆ邋ｒ－ｌｌ－ｉ邋ｉ邋ＪＬ，％邋－１＾°－邋气邋叫邋ｐｉ，，逡逑Ｉ邋Ｊ邋ｇ邋却邋｜逦Ｊ逦？ｊ逦１＿．丨．n,叫逡逑￣邋Ｉ逦＾邋ｒ＞ｏｏ逦ｉ逦（逦￣邋￣逡逑ｉ逦邋逦ｎ逦，ｒ－逦ｔｒ逡逑—邋＾逡逑逦ｌ＝邋１邋１邋￣｛逦逡逑Ｉ逦ｍｉｕ逦＿ｌ逡逑图３－２箱梁跨中及墩顶横断面图（单位：ｃｍ）逡逑Ｔ梁刚构采用５０号混凝土，弹性模量为３．４］ｘｌ０４Ｍｐａ邋（根据Ｃ４５与Ｃ５０混凝土弹性逡逑－１６－逡逑

对比图,体内预应力,挠度,对比图

单元号逡逑图３＿４不同体内预应力损失引起的挠度对比图逡逑从表３－２和图３－４可以看出，随着纵向预应力损失值得增加，全桥各截面单元挠度值逡逑在显著的增长。其中可以明显的看出，桥梁跨中附近单元挠度值变化较大，其余单元变逡逑化较小。将中跨原模型与纵向预应力损失１０°／。、１５％、２０％、２５％、３０％的挠度差分别绘逡逑制成图，如图３－２￣图３－７。逡逑５——邋：邋＾＾｜＾ｆ－ｗ４—邋—￣￣逦：—１—邋１０－逡逑—斤、－逦！／邋｜＂邋｜逦ｒ４＼ｊ邋＼ｆｐ＼逡逑４：邋Ｉ邋［／邋ＭＴ邋＼邋Ｉ邋８￣邋ｍ邋Ｉ邋７邋ｒ邋１逦－逡逑ｉ邋［／Ｉ邋Ｉ邋ｎｒ逦■逦ｎ＾ｒｒ｜逦ｉ邋ｉ＼＼逡逑百邋３－邋—邋一逦■：逦Ｖ邋—邋－逦＇邋百邋６＿逦＿邋＿邋ｌ邋—邋Ｉ邋－邋－邋＼邋－逦－邋■邋－邋－逡逑旦．逦－＇邋Ｉ邋．邋－邋＿逦．逦？§邋■邋－邋－邋－邋－邋－邋一逦：逦？．－—．逡逑Ｉ２－邋Ｗ逦－邋Ｓｉ邋工＾书逡逑１－邋Ｈｍ邋－ｔｂｗ－——ｐＨ逦２－邋－Ｖ邋；逦［邋ｒ－Ｔｆ－邋ＵＬ逡逑０邋－逦■１１逦－逦－逦＊邋ｈ－逡逑■邋■■■■■■逡逑３５逦４
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.23

【参考文献】