简支转连续梁桥施工过程中常见病害对结构力学性能影响研究

发布时间：2017-04-15 13:16

  本文关键词：简支转连续梁桥施工过程中常见病害对结构力学性能影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：简支转连续梁桥具有构造简单、施工工艺成熟及成本低等优点,其数量在桥梁家族中占相当大的比例。但在后期的运营过程中发现,简支转连续梁桥的体系转换部位会产生各种病害,如墩顶和跨中桥面板出现裂缝、桥面反拱值过大、横向连接破坏以及支座破坏等,可见简支转连续梁桥的病害与体系转换施工过程有很大关系。到现在为止,由于缺乏此类桥型病害与施工过程关系以及病害对桥梁结构性能影响的研究,简支转连续梁桥的施工过程依然存在较多的随意性,人们对桥梁病害的认识也不够深刻,很难提出可行有效的预防措施。本文从简支转连续梁桥体系转换施工过程入手,以该桥型常见病害为中心,对常见病害的影响因素、病害对结构力学性能的影响及常见病害预防技术进行研究。以工程背景桥梁为载体,通过有限元和实测数据相结合的方法对简支转连续梁桥体系转换过程进行分析,总结归纳简支转连续梁桥体系转换过程中应力及变形的变化规律,深入了解简支转连续梁桥体系转换过程的力学特点。从体系转换施工过程入手,研究施工过程中一些关键控制环节对结构内力及变形的影响,找到桥梁病害与这些控制因素之间的联系。体系转换过程中这些主要控制因素有主梁的加载龄期和静置龄期、临时支座的拆除时间及后浇湿接头的浇筑温度。通过理论分析及有限元计算的方法研究简支转连续梁桥常见病害对结构力学性能的影响,并得出其影响特点。简支转连续梁桥常见病害主要有横向连接破坏、支座破坏、墩顶及跨中桥面裂缝。用数值模拟方法研究简支转连续梁桥的合理体系转换顺序,并提出施工建议,针对简支转连续梁桥施工过程中常见病害提出一些实用的预防措施。以上研究成果将深化对简支转连续梁桥力学特点的认识,有助于此类桥型更规范合理的进行施工安排,也能更深入的了解病害对桥梁的影响特点,有助于提出合理有效的预防措施,希望能为工程实践中面临的相关问题提供一些参考。
【关键词】：简支转连续梁桥 体系转换 常见病害 预防措施
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U445
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 概述10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 课题的提出及研究意义12-13
• 1.3.1 存在的问题12-13
• 1.3.2 论文的选题及研究意义13
• 1.4 工程概况及主要研究内容13-15
• 1.4.1 工程概况13-14
• 1.4.2 主要研究内容14-15
• 2 体系转换过程的理论分析及试验研究方案15-23
• 2.1 体系转换的力学特点15
• 2.2 内力重分布15-18
• 2.2.1 概述15
• 2.2.2 收缩徐变引起的内力及内力重分布15-17
• 2.2.3 二期预应力引起的内力及内力重分布17-18
• 2.3 简支转连续梁桥挠度计算18-21
• 2.3.1 预应力混凝土梁初始弹性变形的计算19-21
• 2.3.2 预应力连续结构挠度的计算21
• 2.3.3 预制梁反拱度的控制21
• 2.4 试验研究方案21-23
• 2.4.1 应力测试21-22
• 2.4.2 变形测试22-23
• 3 体系转换仿真模拟及常见病害影响因素分析23-51
• 3.1 概述23
• 3.2 体系转换过程的应力及挠度变化分析23-37
• 3.2.1 先简支后连续梁桥的一般施工工序23-24
• 3.2.2 简支阶段单梁受力分析24-26
• 3.2.3 负弯矩预应力施工仿真分析26-33
• 3.2.4 临时支座拆除仿真分析33-37
• 3.3 简支转连续梁桥常见病害及病害分析37-43
• 3.3.1 简支转连续梁桥常见病害37-39
• 3.3.2 施工过程中常见病害机理分析39-43
• 3.4 施工过程中常见病害影响因素研究43-51
• 3.4.1 预制梁养护和静龄期的影响43-46
• 3.4.2 混凝土的收缩变形46-49
• 3.4.3 温度效应的影响49-51
• 4 简支转连续主要病害对结构力学性能影响的研究51-66
• 4.1 概述51
• 4.2 横向联系病害对结构性能影响的研究51-57
• 4.2.1 横向连接破坏对荷载横向分布的影响51-54
• 4.2.2 横向连接对桥梁横向动力特性的影响54-57
• 4.3 支座脱空对桥梁受力性能影响的研究57-62
• 4.3.1 支座脱空模拟方法及工况57
• 4.3.2 支座失效对支反力的影响研究57-60
• 4.3.3 支座失效对横向连接的影响研究60-61
• 4.3.4 支座失效对主梁影响的研究61-62
• 4.4 桥面横向裂缝对结构性能影响62-66
• 4.4.1 碳化作用63
• 4.4.2 对钢筋的腐蚀63-64
• 4.4.3 裂缝对混凝土结构力学性能影响的计算64-66
• 5 施工过程中常见病害预防技术研究66-79
• 5.1 体系转换合理施工顺序的研究66-74
• 5.1.1 湿接头浇筑和负弯矩束张拉66-73
• 5.1.2 临时支撑拆除73-74
• 5.2 支座病害的预防技术74-75
• 5.3 横向连接病害预防措施75-76
• 5.4 墩顶及跨中桥面裂缝预防技术76-79
• 5.4.1 墩顶桥面裂缝的预防76-77
• 5.4.2 跨中桥面裂缝的预防77-79
• 6 结论与展望79-81
• 6.1 结论79-80
• 6.2 需进一步研究的问题80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-85
• 攻读学位期间的研究成果85

【参考文献】

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本文编号：308494