梁式结构可更换式加固方法研究

发布时间：2021-02-01 21:27

　　由于运输业从业者的不正当运营和公路运输管理力度的不足,车辆超载现象越来越成为一个普遍的问题。车辆荷载长期往复的作用会对公路桥梁造成极大的疲劳损伤,降低桥梁的可靠度与安全性。针对钢筋混凝土梁式桥在车辆荷载下的疲劳损伤问题,本文提出了一种新型的桥梁结构加固方法。梁式结构可更换式加固方法通过预应力CFRP板和锚固钢板复合加固来实现。加固件中,预应力CFRP板属于永久加固件,钢板属于可更换式加固件。本方法在加固时考虑到结构需要二次加固的情况。首次加固实现桥梁抗力的提升,加固后运营一段时间后,桥梁抗力下降,对钢板进行更换,实现桥梁抗力的再次提升。如此往复循环,最大限度地延长桥梁结构的寿命,降低桥梁的全寿命周期成本。钢板既减小了桥梁在车辆荷载下的损伤,又可以通过将其更换来延长桥梁的使用寿命。本文的主要研究工作如下：（1）介绍了桥梁在车辆荷载作用下的响应问题。针对钢筋混凝土梁式桥的疲劳破坏,提出梁式结构可更换式加固方法。（2）介绍了钢筋混凝土的疲劳理论、钢筋的S-N曲线和抗力衰减模型,将其作为梁式结构可更换式加固方法的理论基础。（3）完整阐述了梁式结构可更换式加固方法,进行了理论计算公式的推导,并通... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 工程结构加固技术
    1.3 预应力CFRP板工程结构加固
        1.3.1 CFRP材料简介
        1.3.2 预应力CFRP片材加固钢筋混凝土梁简介
        1.3.3 预应力FRP加固钢筋混凝土梁文献综述
    1.4 钢板工程结构加固
        1.4.1 钢板工程结构加固简介
        1.4.2 锚固钢板加固研究文献综述
    1.5 本文研究的主要内容
2 车辆荷载作用下简支梁桥的响应分析
    2.1 引言
    2.2 车辆荷载引起的桥梁结构效应
        2.2.1 车桥作用的理论推导
        2.2.2 车辆对桥梁作用分析
    2.3 车辆疲劳荷载谱
        2.3.1 国外车辆荷载谱的研究
        2.3.2 国内车辆荷载谱的研究
    2.4 疲劳应力谱的分析方法
        2.4.1 雨流计数法
        2.4.2 泄水池法
    2.5 本章小结
3 桥梁在车辆荷载作用下的疲劳分析
    3.1 引言
    3.2 疲劳破坏理论分析
        3.2.1 材料疲劳破坏的特征
        3.2.2 钢筋混凝土疲劳破坏原理
        3.2.3 钢筋混凝土疲劳破坏形式
        3.2.4 疲劳累积损伤理论
    3.3 S-N曲线
        3.3.1 S-N曲线模型的研究
        3.3.2 钢筋的S-N曲线
    3.4 构件疲劳损伤的评定
        3.4.1 疲劳损伤评定的方法
        3.4.2 钢筋混凝土桥梁疲劳寿命预估
        3.4.3 钢筋剩余极限应力模型
    3.5 本章小结
4 梁式结构疲劳损伤可更换式加固方法
    4.1 引言
    4.2 钢板和CFRP板可更换式复合加固方法
        4.2.1 复合加固的优点
        4.2.2 可更换式加固方法的提出
        4.2.3 复合加固两种加固材料的分工
        4.2.4 最小维修长寿命桥梁概念设计
    4.3 可更换式加固设计方法
        4.3.1 基本假设
        4.3.2 设计步骤
        4.3.3 更换式复合加固方法
    4.4 本章小结
5 梁式结构可更换式加固方法算例
    5.1 引言
    5.2 桥梁荷载谱的获取
    5.3 桥梁模型受力分析
        5.3.1 桥梁模型选取
        5.3.2 桥梁受力分析
        5.3.3 钢筋剩余抗力计算
    5.4 加固计算
        5.4.1 第一次加固计算
        5.4.2 第二次加固计算
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[4]预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究[J]. 叶列平,庄江波,曾攀,周小蓉,沙吾列提·拜开依,杨勇新.  工业建筑. 2005(08)
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硕士论文
[1]近期桥梁安全事故深度调查与分析[D]. 刘斐.中南大学 2014
[2]钢筋混凝土桥梁疲劳损伤分析研究[D]. 曹开胜.大连理工大学 2012
[3]基于随机车辆荷载谱的桥梁动力特性和疲劳性能研究[D]. 赵光辉.武汉理工大学 2009
[4]超载运输对钢筋混凝土桥梁疲劳性能的影响研究[D]. 赵亚敏.中南大学 2007



本文编号：3013465