【摘要】：預(yù)制空心板梁橋以其構(gòu)造簡(jiǎn)單、建筑高度低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)在中小型跨徑橋梁中占有很大比重,然而此類(lèi)橋型在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中卻普遍出現(xiàn)鉸縫病害,在四十多年的實(shí)踐過(guò)程中,空心板梁橋構(gòu)造不斷得到改進(jìn),但仍沒(méi)有徹底克服病害問(wèn)題,究其原因,構(gòu)造上的改進(jìn)并沒(méi)有改善鉸縫的受力方式并從根源上克服病害。而目前針對(duì)鉸縫病害的加固措施大多是被動(dòng)加固,不能主動(dòng)改善鉸縫受力,橫向預(yù)應(yīng)力加固作為一種主動(dòng)加固方式可以針對(duì)鉸縫的受力特點(diǎn)有效減小鉸縫內(nèi)主拉應(yīng)力大小,從而使鉸縫不再開(kāi)裂,但是橫向預(yù)應(yīng)力加固方法應(yīng)用并不成熟,也沒(méi)有實(shí)用設(shè)計(jì)方法,因此本文對(duì)空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先利用有限元方法和我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法采用的鉸接板法進(jìn)行了橫向分布結(jié)果對(duì)比,并通過(guò)有限元方法對(duì)鉸縫在荷載作用下的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)討論,從受力角度找到了鉸縫病害的原因,分析了現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的不足,并通過(guò)開(kāi)裂計(jì)算驗(yàn)證了此結(jié)論。根據(jù)鉸縫應(yīng)力分析結(jié)果,鉸縫內(nèi)橫向拉應(yīng)力是引起鉸縫開(kāi)裂的主要應(yīng)力分量之一,通過(guò)施加橫向預(yù)應(yīng)力能夠有效控制橫向正應(yīng)力。利用有限元軟件ANSYS建立了鉸縫損傷模型,對(duì)其施加橫向預(yù)應(yīng)力驗(yàn)證了橫向預(yù)應(yīng)力加固方法針對(duì)鉸縫開(kāi)裂的空心板梁橋具有良好的加固效果,并對(duì)各影響因素進(jìn)行了分析,包括橫向預(yù)應(yīng)力大小、荷載位置、橫向預(yù)應(yīng)力束面積與間距、橫向預(yù)應(yīng)力有無(wú)粘結(jié)、裂縫接觸面摩擦、鋪裝層厚度等因素,得出了定性結(jié)論。同時(shí)對(duì)比了鉸縫完好的結(jié)構(gòu)施加橫向預(yù)應(yīng)力前后的應(yīng)力分布,發(fā)現(xiàn)橫向預(yù)應(yīng)力能夠有效改善鉸縫在荷載作用下的應(yīng)力,能夠有效控制鉸縫開(kāi)裂。根據(jù)橫向預(yù)應(yīng)力加固的定性效果和各因素的定性影響,針對(duì)鉸縫內(nèi)橫向應(yīng)力和橫向預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力分布規(guī)律提出了橫向預(yù)應(yīng)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(diǎn)提出了彈性支承連續(xù)梁的橫向簡(jiǎn)化模型,并通過(guò)梁格法實(shí)現(xiàn),和足夠精確的實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比證明了梁格法的準(zhǔn)確性和適用性,提出橫向預(yù)應(yīng)力大小實(shí)用計(jì)算方法,至此形成了橫向預(yù)應(yīng)力加固的完整設(shè)計(jì)方法。最后對(duì)我國(guó)高速公路普遍橋?qū)挼目招陌辶簶蜻M(jìn)行了實(shí)橋加固設(shè)計(jì),證明了橫向預(yù)應(yīng)力加固方法的有效性和實(shí)用計(jì)算方法的正確性。
【圖文】：

圖 2-7 計(jì)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(jì)算橫向分布，，設(shè)單位荷載作梁上產(chǎn)生的撓度為ijy ，則 i 號(hào)梁的橫向分布影響坐標(biāo)可ijijijyy

本節(jié)將針對(duì)我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法中所假設(shè)的鉸縫受力方式，對(duì)其所受豎向剪應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算分析。首先確定鉸縫斷面內(nèi)剪應(yīng)力最大的位置，利用切面技術(shù)顯示應(yīng)力，顯示中梁L/4 加載時(shí) L/4 附近截面豎向剪應(yīng)力云圖，如圖 2-36 所示，發(fā)現(xiàn)鉸縫底部豎向剪應(yīng)力最大。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U445.72

【參考文獻(xiàn)】

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

2 喬學(xué)禮;空心板鉸縫破壞機(jī)理及防治措施研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年

3 何弘;鋼筋混凝土空心板整體化加固試驗(yàn)[D];重慶交通大學(xué);2013年

4 劉晨光;預(yù)制空心板體系梁橋橫向接縫設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2540962