發(fā)布時間：2018-03-24 11:43

  本文選題：體外預(yù)應(yīng)力筋加固　切入點(diǎn)：跨中撓度　出處：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：我國20世紀(jì)70-90年代初修建的蓋板涵大部分在使用。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載較低,但蓋板涵的各種病害日益加重,已經(jīng)不能滿足日益增長的重載化要求,對既有蓋板涵結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固實(shí)現(xiàn)提載凸顯重要。作為一種簡便的加固方式—體外預(yù)應(yīng)力加固,對提高鋼筋混凝土梁整體承載能力不足等問題非常有效,故在工程界被廣泛地使用,并在施工中得到了不斷的創(chuàng)新。目前,體外預(yù)應(yīng)力的研究大多是參考無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的研究理論,本文也借鑒已有的研究理論,以體外預(yù)應(yīng)力筋加固大秦鐵路蓋板涵靜載試驗(yàn)為研究背景,基于體外預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量與梁體跨中撓度及混凝土壓應(yīng)變的相關(guān)性,針對蓋板涵結(jié)構(gòu)體外預(yù)應(yīng)力筋加固的局限性,提出了梁底直線體外預(yù)應(yīng)力筋加固蓋板涵結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,系統(tǒng)地對用截面應(yīng)變和撓度表示的體外預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量作了分析,相關(guān)工作如下:(1)介紹了國內(nèi)外對體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及蓋板涵常見的加固方法,各自的加固計(jì)算原理進(jìn)行了討論,并比較了各方法的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)利用梁體變形前后的幾何關(guān)系,推導(dǎo)了鐵路運(yùn)營階段體外預(yù)應(yīng)力加固蓋板涵在均布荷載、三分點(diǎn)荷載、集中荷載作用下的應(yīng)力增量的統(tǒng)一表達(dá)式。并與截面剪力、彎矩平衡關(guān)系式迭代計(jì)算,考慮反彎矩對應(yīng)力增量的影響,最終得到應(yīng)力增量的數(shù)值解。并進(jìn)一步對影響加固效果的各參數(shù)敏感性做了分析。(3)對蓋板涵建立有限元MIDAS/FEA實(shí)體模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。模型值與理論值吻合較好,可以滿足本文計(jì)算要求。(4)根據(jù)相似原理制作了1:1大秦鐵路蓋板涵體外預(yù)應(yīng)力加固模型,在試驗(yàn)室大廳進(jìn)行了正常使用階段下靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)中主要測量了撓度、鋼筋應(yīng)變、混凝土應(yīng)變、體外筋應(yīng)變,跟加固前比較,施加不同有效預(yù)應(yīng)力,混凝土壓應(yīng)變、撓度、鋼筋應(yīng)變、體外筋應(yīng)力增量減少幅度較大,加固效果明顯。通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,本文的理論值與試驗(yàn)值吻合較好。對于梁高較小的蓋板涵來講,近似取值相對誤差較大。因此,本文體外預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量計(jì)算方法僅對于蓋板涵采用梁底直線布筋且無轉(zhuǎn)向塊的體外預(yù)應(yīng)力加固具有一定的通用性,建議在后續(xù)的研究中繼續(xù)改善。
[Abstract]:Most of the slab culverts built in China in the early 1970s and 1990s are in use. Although the structural design load is relatively low, the various diseases of the cover culverts are becoming more and more serious and can no longer meet the increasing requirements of heavy loading. It is very important to strengthen the existing slab culvert structure and realize the lifting load. As a simple way of strengthening, external prestressing reinforcement is very effective to improve the overall bearing capacity of reinforced concrete beam. Therefore, it is widely used in engineering field, and has been innovated continuously in construction. At present, the research of external prestressing is mostly referring to the research theory of unbonded prestressing, and this paper also draws lessons from existing research theories. Based on the static load test of the Da-Qin railway slab culvert strengthened by external prestressed tendons, based on the correlation between the stress increment of external prestressed tendons and the mid-span deflection of beam and the compressive strain of concrete, the limitations of external prestressing tendons reinforcement of slab culvert structures are pointed out. In this paper, the calculation model of the slab culvert structure strengthened by the straight external prestressed tendons at the bottom of the beam is presented. The stress increment of the external prestressed tendons expressed by the cross section strain and deflection is analyzed systematically. The related work is as follows: (1) the research status of external prestressed structures at home and abroad as well as the common reinforcement methods of slab culverts are introduced, and their strengthening calculation principles are discussed. The advantages and disadvantages of each method are compared. (2) based on the geometric relationship before and after the beam deformation, the paper deduces the load of uniform distribution and three-point load strengthened by external prestressing in railway operation stage. The unified expression of stress increment under concentrated load is calculated iteratively with the equilibrium relation of cross-section shear force and moment, and the effect of reverse moment on stress increment is considered. Finally, the numerical solution of the stress increment is obtained. Furthermore, the sensitivity of the parameters affecting the reinforcement effect is analyzed. The structural internal force analysis of the finite element MIDAS/FEA solid model of the cover plate culvert is carried out. The model value is in good agreement with the theoretical value. According to the similarity principle, the external prestressing reinforcement model of the cover culvert of the 1:1 Da-Qin railway was made, and the static load test was carried out in the laboratory hall during the normal service stage. The deflection and the strain of the steel bar were mainly measured in the test. The strain of concrete, the strain of external reinforcement, compared with that before reinforcement, different effective prestress, compressive strain of concrete, deflection, strain of reinforcing bar, stress increment of external reinforcement are greatly reduced, and the effect of reinforcement is obvious. The theoretical values in this paper are in good agreement with the experimental values. For the slab culverts with small beam height, the approximate relative error is larger. In this paper, the calculation method of stress increment of external prestressing tendons is universal only for the reinforcement of external prestressing without steering block, which is directly distributed at the bottom of beam, and it is suggested that it should be further improved in the following research.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U445.72

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 雷勁松;姚勇;鄒銀生;;鋼框架梁柱改進(jìn)型節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能分析[J];四川建筑科學(xué)研究;2009年02期

2 李景海;劉清霞;;凍融條件下碳纖維片材與混凝土正拉粘結(jié)性能研究[J];安陽工學(xué)院學(xué)報;2009年04期

3 周玉石;賈新;袁勇;;面向?qū)ο蠓椒▽?shí)現(xiàn)混凝土框架推覆試驗(yàn)[J];地下空間與工程學(xué)報;2007年01期

4 趙根田;高鵬;馬常宏;;冷彎型鋼抗彎斜節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J];內(nèi)蒙古科技大學(xué)學(xué)報;2009年03期

5 王代;王勇智;;橋頭搭板的室外試驗(yàn)研究[J];河南城建學(xué)院學(xué)報;2012年03期

6 楊世聰;王福敏;鐘建國;童代偉;;基于鋼管砼拱橋病害試驗(yàn)探討其主拱強(qiáng)度計(jì)算公式的修正[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報;2006年04期

7 楊基好;趙永軍;羅俊禮;李軍;徐志勝;;滬杭客專32m箱梁徐變試驗(yàn)相似模型設(shè)計(jì)方法研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報;2010年05期

8 劉超;陳平;張興虎;王道勇;;40m全鋼抱桿試驗(yàn)研究與分析[J];電力建設(shè);2008年07期

9 周長斌;朱佳寧;李紅星;白國良;;新型火電廠主廠房混合結(jié)構(gòu)異型邊節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年S2期

10 黃煒;張會會;姚謙峰;席秋紅;;不同內(nèi)填材料的生態(tài)復(fù)合墻體破壞模式[J];東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年S2期

相關(guān)會議論文 前8條

1 孫家瑛;眭少峰;;上海長江隧橋斜拉橋承臺大體積混凝土溫度及應(yīng)力監(jiān)測分析[A];中國硅酸鹽學(xué)會混凝土與水泥制品分會七屆二次理事會議暨學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

2 張艷霞;王路遙;司建超;葉全喜;劉力力;;鋼框架梁端梯形翼緣加寬型節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究⑧——中國鋼協(xié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會第12屆（ASSF-2010）學(xué)術(shù)交流會暨教學(xué)研討會論文集[C];2010年

3 李東;眭少峰;;上海長江隧橋斜拉橋承臺裂縫監(jiān)測及分析[A];第16屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2007年

4 高丹盈;劉元展;李趁趁;趙科;;特定條件下玻璃纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)研究[A];FRP與結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)——'05全國FRP與結(jié)構(gòu)加固學(xué)術(shù)會議論文精選[C];2005年

5 侯蕾;郝際平;董子建;孫彤;;十字加勁肋鋼板剪力墻低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究[A];第五屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

6 黃光宏;劉建飛;馮遠(yuǎn)紅;劉杰;姜忻良;姜曉峰;;擴(kuò)展集裝箱式活動房結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)與分析[A];第七屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

7 王迅;王燕;張百悅;;非對稱加強(qiáng)式節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（九）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會第13屆(ISSF-2012)學(xué)術(shù)交流會暨教學(xué)研討會論文集[C];2012年

8 趙根田;李倩;;冷彎薄壁C型鋼屋脊節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[A];'2012中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)大會論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 賈子文;冷彎薄壁型鋼—混凝土組合樓蓋受力性能研究[D];長安大學(xué);2010年

2 代建波;空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)主動控制理論與試驗(yàn)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

3 劉高波;半剛性連接鋼框架—鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響系數(shù)和位移放大系數(shù)研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

4 姜磊;鋼筋混凝土雙向板撓度的試驗(yàn)研究與分析控制[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

5 李峰;鋼板剪力墻抗震性能的試驗(yàn)與理論研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

6 董振平;鋼管混凝土雙肢柱肩梁受力性能與設(shè)計(jì)方法研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

7 于婧;施工縫的模型化及對RC框架結(jié)構(gòu)抗震性能影響的研究[D];重慶大學(xué);2011年

8 程云;砌塊填充墻平面外抗震性能的試驗(yàn)與理論研究[D];大連理工大學(xué);2011年

9 蘇健;有粘結(jié)與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼梁力學(xué)性能比較研究[D];大連海事大學(xué);2012年

10 李亞琦;電瓷型高壓電氣設(shè)備體系抗震性能分析[D];中國地震局地球物理研究所;2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張逯見;筒承式立筒群倉結(jié)構(gòu)模型模擬地震振動臺試驗(yàn)研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2010年

2 劉鑫;舟山370m高塔抱桿現(xiàn)場試驗(yàn)和結(jié)果分析[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

3 余萍;懸吊質(zhì)量體系結(jié)構(gòu)地震模擬振動臺試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

4 王路遙;鋼框架梁柱改進(jìn)型剛接節(jié)點(diǎn)抗震性能研究[D];北京建筑工程學(xué)院;2011年

5 龐乃勇;豎向荷載作用下框支密肋復(fù)合板結(jié)構(gòu)托梁受力性能及計(jì)算方法研究[D];北京交通大學(xué);2011年

6 姜作杰;Y型偏心支撐鋼框架性能的實(shí)體有限元分析[D];北京交通大學(xué);2011年

7 劉頂平;FRP加固混凝土梁的試驗(yàn)研究及破壞分析[D];山東理工大學(xué);2011年

8 鐘正;鐵路路堤震陷振動臺模型試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2011年

9 尹雪倩;京滬高速鐵路96m下承式鋼箱系桿拱橋模型試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2011年

10 肖金敏;大跨度鋼—混組合桁架節(jié)點(diǎn)靜力性能試驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2011年

，

本文編號：1658153