【摘要】：提高貨車軸重可以有效提升我國重載鐵路的運(yùn)輸效率,但會(huì)使既有橋梁承載力出現(xiàn)相對(duì)不足。體外預(yù)應(yīng)力加固法是解決在重載鐵路貨車軸重大幅提升條件下橋梁結(jié)構(gòu)承載力相對(duì)不足問題的最有效方法之一,目前在鐵路橋梁加固上應(yīng)用較少和研究不足,因此開展對(duì)重載鐵路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固法的研究,對(duì)推動(dòng)體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在重載鐵路橋梁加固領(lǐng)域的應(yīng)用和促進(jìn)我國重載鐵路運(yùn)輸能力的進(jìn)一步發(fā)展具有重要的意義。 由體外索、錨固結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)等組成的體外預(yù)應(yīng)力加固體系是體外預(yù)應(yīng)力加固法得以成功實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)問題所在,因此圍繞體外預(yù)應(yīng)力體系加固既有重載鐵路橋梁時(shí)體外索力計(jì)算、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、錨固承載力、體系整體性能試驗(yàn)及體系加固橋梁的可靠性等關(guān)鍵技術(shù)問題,依托國家863計(jì)劃項(xiàng)目《重載鐵路橋梁和路基檢測(cè)與強(qiáng)化技術(shù)》,進(jìn)行了深入的理論分析和試驗(yàn)研究,主要研究內(nèi)容如下： (1)基于現(xiàn)行鐵路橋梁規(guī)范的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法,研究了體外索力的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；并針對(duì)體外索力作用下橋梁上拱度和撓度以恒定剛度檢算時(shí)存在較大誤差的問題,提出了考慮體外索力作用下混凝土裂縫閉合前后梁體剛度變化的分階段計(jì)算法,并將理論計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證分析； (2)針對(duì)既有體外預(yù)應(yīng)力體系加固重載鐵路橋梁時(shí),存在施工速度慢、安裝質(zhì)量不易控制、錨索連接處易引起彎折疲勞損傷等缺點(diǎn),不能適應(yīng)重載橋梁加固的基本要求,依照重載鐵路橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固體系的設(shè)計(jì)原則,提出了轉(zhuǎn)動(dòng)錨索式體外預(yù)應(yīng)力加固體系；同時(shí)為研究該體系的安裝施工工藝,以及在體外力張拉作用、靜載作用和疲勞荷載作用下的整體性能,在鋼筋混凝土梁上對(duì)該體系進(jìn)行了試驗(yàn)研究,初步論證了該體系在重載鐵路橋梁加固上的適用性； (3)針對(duì)體外預(yù)應(yīng)力體系在被加固梁體上錨固時(shí),缺乏錨固承載力設(shè)計(jì)計(jì)算方法和試驗(yàn)研究不足的問題,通過試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方法對(duì)錨固連接性能進(jìn)行了研究。不同錨固連接方式的對(duì)比試驗(yàn)研究表明,適合重載鐵路橋梁加固的最佳錨固方式是粘接摩擦型錨固；在對(duì)粘接摩擦型錨固承力特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上,對(duì)錨固界面性能和錨固承載力進(jìn)行了試驗(yàn)研究和理論分析,并通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析的方式建立了錨固承載力計(jì)算公式; (4)針對(duì)當(dāng)體外預(yù)應(yīng)力錨固點(diǎn)設(shè)置在既有鐵路混凝土橋梁梁端時(shí),直接用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力存在空間不足的問題,結(jié)合轉(zhuǎn)動(dòng)錨索式體外預(yù)應(yīng)力加固體系所采用銷接式錨具的構(gòu)造特點(diǎn),提出并設(shè)計(jì)了前置式體外預(yù)應(yīng)力張拉裝置,通過數(shù)值計(jì)算和室內(nèi)張拉試驗(yàn)對(duì)這種張拉方式進(jìn)行了研究； (5)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)錨索式體外預(yù)應(yīng)力體系加固重載鐵路橋梁后的可靠性進(jìn)行了初步研究。在對(duì)活載、恒載和耐久性因素、疲勞因素等隨機(jī)變量分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮疲勞和耐久性因素對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)可靠性的影響,建立了同時(shí)考慮疲勞和環(huán)境侵蝕作用的時(shí)不變可靠性計(jì)算模型和時(shí)變可靠性計(jì)算模型。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U445.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2304204