發(fā)布時間：2019-09-24 17:15

【摘要】：預制空心板梁橋以其構造簡單、建筑高度低、施工方便等優(yōu)點在中小型跨徑橋梁中占有很大比重,然而此類橋型在運營過程中卻普遍出現鉸縫病害,在四十多年的實踐過程中,空心板梁橋構造不斷得到改進,但仍沒有徹底克服病害問題,究其原因,構造上的改進并沒有改善鉸縫的受力方式并從根源上克服病害。而目前針對鉸縫病害的加固措施大多是被動加固,不能主動改善鉸縫受力,橫向預應力加固作為一種主動加固方式可以針對鉸縫的受力特點有效減小鉸縫內主拉應力大小,從而使鉸縫不再開裂,但是橫向預應力加固方法應用并不成熟,也沒有實用設計方法,因此本文對空心板梁橋橫向預應力加固技術進行了詳細研究。首先利用有限元方法和我國現行設計方法采用的鉸接板法進行了橫向分布結果對比,并通過有限元方法對鉸縫在荷載作用下的應力分布規(guī)律進行了詳細討論,從受力角度找到了鉸縫病害的原因,分析了現行設計方法的不足,并通過開裂計算驗證了此結論。根據鉸縫應力分析結果,鉸縫內橫向拉應力是引起鉸縫開裂的主要應力分量之一,通過施加橫向預應力能夠有效控制橫向正應力。利用有限元軟件ANSYS建立了鉸縫損傷模型,對其施加橫向預應力驗證了橫向預應力加固方法針對鉸縫開裂的空心板梁橋具有良好的加固效果,并對各影響因素進行了分析,包括橫向預應力大小、荷載位置、橫向預應力束面積與間距、橫向預應力有無粘結、裂縫接觸面摩擦、鋪裝層厚度等因素,得出了定性結論。同時對比了鉸縫完好的結構施加橫向預應力前后的應力分布,發(fā)現橫向預應力能夠有效改善鉸縫在荷載作用下的應力,能夠有效控制鉸縫開裂。根據橫向預應力加固的定性效果和各因素的定性影響,針對鉸縫內橫向應力和橫向預應力產生的預壓應力分布規(guī)律提出了橫向預應力布置方式、材料選擇和施工流程,由空心板梁橫向受力特點提出了彈性支承連續(xù)梁的橫向簡化模型,并通過梁格法實現,和足夠精確的實體單元計算結果進行對比證明了梁格法的準確性和適用性,提出橫向預應力大小實用計算方法,至此形成了橫向預應力加固的完整設計方法。最后對我國高速公路普遍橋寬的空心板梁橋進行了實橋加固設計,證明了橫向預應力加固方法的有效性和實用計算方法的正確性。
【圖文】：

圖 2-7 計算橫向分布用有限元模型方法采用撓度橫向分布規(guī)律計算橫向分布，，設單位荷載作梁上產生的撓度為ijy ，則 i 號梁的橫向分布影響坐標可ijijijyy

本節(jié)將針對我國現行設計方法中所假設的鉸縫受力方式，對其所受豎向剪應力進行計算分析。首先確定鉸縫斷面內剪應力最大的位置，利用切面技術顯示應力，顯示中梁L/4 加載時 L/4 附近截面豎向剪應力云圖，如圖 2-36 所示，發(fā)現鉸縫底部豎向剪應力最大。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U445.72

【參考文獻】

相關碩士學位論文 前4條

1 劉沛林;裝配式鋼筋混凝土簡支板梁橋鉸縫受力性能研究[D];清華大學;2010年

2 喬學禮;空心板鉸縫破壞機理及防治措施研究[D];長安大學;2008年

3 何弘;鋼筋混凝土空心板整體化加固試驗[D];重慶交通大學;2013年

4 劉晨光;預制空心板體系梁橋橫向接縫設計方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

本文編號：2540962