既有鋼筋混凝土梁橋鋼箱加固設(shè)計方法研究
本文選題:鋼箱加固法 + 鋼—混凝土組合梁 ; 參考:《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:鋼箱加固法是在鋼—混凝土組合梁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型加固方法,結(jié)合了粘鋼加固法和增大截面加固法的優(yōu)點。鋼箱加固法首先在梁底錨粘由鋼板焊接成的H形鋼套箍,然后在H形鋼套箍下緣焊接一層鋼板,使H形鋼套箍下部成為一個封閉的鋼箱,通過錨固螺栓和粘結(jié)劑將鋼箱和原混凝土梁形成整體,可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力。鋼箱加固法具有施工周期短、施工工藝簡單、加固剛度大等優(yōu)點,在實際工程中具有廣泛的應(yīng)用前景。采用鋼箱法加固后的鋼筋混凝土梁屬于鋼箱—混凝土組合結(jié)構(gòu),本文根據(jù)彈性理論和塑性理論,運用鋼—混凝土組合梁的原理,分析了鋼箱加固梁的抗彎和抗剪承載能力,推導(dǎo)了相應(yīng)的理論計算公式。以矩形截面鋼筋混凝土梁為研究對象,建立ANSYS有限元模型,對鋼箱加固梁的力學(xué)行為及加固效果進(jìn)行分析。通過對12片不同鋼箱和側(cè)板高度加固梁的有限元模型進(jìn)行對比分析,討論鋼箱和側(cè)板高度的變化對加固效果的影響。根據(jù)鋼—混凝土組合梁的特點,分析了二次受力、剝離破壞、滑移效應(yīng)、結(jié)構(gòu)膠老化及螺栓強度等因素對鋼箱加固梁承載能力的影響。以蘭州市東崗立交橋引橋為工程背景,分析該橋的主要病害及形成機理,通過該橋鋼箱法加固前后的靜、動載試驗結(jié)果的對比分析,對鋼箱加固法的加固效果進(jìn)行評價。實踐證明,鋼箱加固法不僅能有效提高鋼筋混凝土梁的抗彎和抗剪承載力,增大加固梁的剛度,還能有效改善梁的受力性能,降低加固梁的跨中撓度。該加固法具有良好的加固效果,可以推廣應(yīng)用于類似橋梁的加固工程中。
[Abstract]:The steel box strengthening method is a new strengthening method developed on the basis of steel-concrete composite beam, which combines the advantages of the steel bonded reinforcement method and the reinforcement method of increasing section. The steel box reinforcement method first adheres to the H-shaped steel collar welded by the steel plate at the bottom of the beam, and then welds a layer of steel plate at the lower edge of the H-shaped steel collar, so that the lower part of the H-shaped steel collar becomes a closed steel box. The stiffness and bearing capacity of the bridge structure can be improved by forming the steel box and the original concrete beam as a whole by anchoring bolts and binders. The steel box reinforcement method has the advantages of short construction period, simple construction technology and large reinforcement stiffness. It has a wide application prospect in practical engineering. The reinforced concrete beam strengthened by steel box method belongs to steel box concrete composite structure. According to the theory of elasticity and plasticity, the flexural and shear bearing capacity of steel box strengthened beam is analyzed according to the theory of elasticity and plasticity. The corresponding theoretical formulas are derived. Taking reinforced concrete beam with rectangular section as the research object, the finite element model of ANSYS is established to analyze the mechanical behavior and strengthening effect of steel box reinforced concrete beam. By comparing and analyzing the finite element model of 12 beams strengthened with different steel box and side slab height, the influence of the change of steel box and side slab height on the reinforcement effect is discussed. According to the characteristics of steel-concrete composite beams, the effects of secondary force, debonding failure, slip effect, aging of structural glue and bolting strength on the bearing capacity of steel box strengthened beams are analyzed. Taking the approach bridge of Donggang overpass in Lanzhou as the engineering background, the main diseases and formation mechanism of the bridge are analyzed. Through the contrast analysis of the static and dynamic test results before and after the reinforcement of the steel box method, the reinforcement effect of the steel box reinforcement method is evaluated. The practice shows that the steel box strengthening method can not only effectively improve the flexural and shear bearing capacity of reinforced concrete beams, but also can effectively improve the mechanical behavior of the strengthened beams and reduce the mid-span deflection of the strengthened beams. The reinforcement method has a good effect and can be applied to similar bridge reinforcement projects.
【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
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