鋼筋混凝土T梁粘貼鋼板轉換箱梁加固技術研究
發(fā)布時間:2021-08-24 21:40
由于T型橋梁結構簡單,施工方便等特點,大量此橋型的橋梁在我國各地分布著。早年修建的T梁設計標準較低,隨著交通運輸量和車輛荷載的不斷增加,而且橋梁養(yǎng)護、缺陷處理不及時,大量舊T梁橋需要加固甚至提高荷載等級。針對鋼筋混凝土T型梁橋的病因及缺陷,通過T梁粘貼鋼板轉換箱梁的加固方法對鋼筋混凝土T梁進行加固。在已有的鋼筋混凝土結構受力計算方法和粘貼鋼板法的基礎上,對此加固技術進行理論分析,并提出加固優(yōu)化設計。本文從箱室劃分優(yōu)化、卸載加固以及加固鋼板加肋幾方面來對T梁橋進行加固效能仿真分析及優(yōu)化設計,并進一步研究加固鋼板厚度、長度對加固結構承載力的影響。本文主要完成的工作和取得的成果如下:(1)通過對加固結構的抗彎極限承載能力、變形、混凝土應變、鋼筋應力以及鋼板應力等參數的詳細對比分析,證明了T梁粘貼鋼板轉換成箱梁加固結構的抗彎承載能力提高的顯著的優(yōu)勢。(2)借助有限元軟件對T梁粘貼鋼板轉換成箱梁加固結構抗扭能力進行了分析,論證了此加固方式能明顯提高結構的抗扭能力。并對T梁粘貼鋼板轉換箱梁加固中加固鋼板有效寬度進行了分析,與規(guī)范計算值進行了對比,給出加固鋼板有效寬度系數取值建議,對T梁粘貼鋼板轉換...
【文章來源】:重慶交通大學重慶市
【文章頁數】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土σ-ε曲線
9ggggyσEεσσ==<gygyεεε≥ε(2-4)鋼筋(鋼板)在實際工程中,屈服之后會出現(xiàn)部分強度有一定的提高的情況,但出于對設計的偏安全考慮,本文忽略了鋼筋(鋼板)的強化作用[42];炷帘緲、鋼筋(鋼板)本構關系曲線圖如圖2-1、圖2-2所示。圖2-1混凝土σ-ε曲線圖2-2鋼筋(鋼板)σ-ε曲線③受拉區(qū)混凝土拉應力不計T梁開裂后,受拉區(qū)混凝土在靠近中性軸區(qū)域力臂較小,與受拉鋼筋、鋼板提供的抗彎能力相比貢獻太小,因此可忽略受拉區(qū)混凝土作用。這樣既簡化了計算又偏安全的對梁進行了計算。在即將開裂之前的階段,受拉區(qū)混凝土拉應力作用應該被考慮。④鋼板與混凝土梁體粘接良好原T梁肋板底部與加固鋼板結合良好,兩者無相對滑移,結構共同受力性能良好;⑤底部鋼板中心距梁頂的距離與原梁高度相同本文涉及鋼板厚度在10mm內,遠小于原梁高度h,t/h<2%,鋼板厚度可忽略。2.2.2完全卸載加固后結構破壞模式對于鋼筋混凝土T梁經過粘貼鋼板加固后,首先應判斷它的承載能力極限狀態(tài),再考慮其極限承載力的計算方法。本文主要通過受拉區(qū)鋼筋和鋼板的屈服先后順序來討論破壞形式:①鋼筋先于鋼板屈服的破壞界限加載過程中,對于T梁粘貼鋼板轉換箱梁加固后的梁結構受拉鋼筋和鋼板均可能先屈服。在梁截面一定的情況下,兩者各自的材料特性決定了屈服的先后順序。根據平截面假定:
10圖2-3破壞界限此時0/(+)ccucugyx=εhεε(2-5)0csgychxhxεε=(2-6)所以00/+(/1)sgycuε=εhhεhh(2-7)00/+(/1)sygycuε>εhhεhh(2-8)式中:gε——鋼筋應變;gyε——鋼筋屈服應變;sε——鋼板應變;syε——鋼板應變;cuε——混凝土極限壓應變;0h——截面有效高度。則鋼筋先于鋼板屈服。1)確定破壞形態(tài)鋼筋先于鋼板屈服的彎曲破壞形態(tài)有以下幾種:(1)受拉區(qū)鋼筋及加固鋼板均未屈服,僅受壓區(qū)混凝土被壓碎致梁失效;(2)原梁的受拉鋼筋屈服但加固鋼板暫未屈服,隨后受壓區(qū)混凝土被壓碎致梁失效;(3)原梁受拉鋼筋屈服后,隨后加固鋼板也屈服致梁失效;另外,還有其他非正常破壞形式:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]截面轉換法加固鋼筋混凝土T形梁橋合理加固區(qū)段探討[J]. 周建庭,楊娟,潘東宏,陳琦. 公路. 2010(06)
[2]鋼板-混凝土組合在鋼筋混凝土梁加固中的應用[J]. 聶建國,趙潔,唐亮. 橋梁建設. 2007(03)
[3]粘鋼加固梁鋼板錨固長度的試驗研究[J]. 馬曉董,吳建華,楊澄秋. 杭州應用工程技術學院學報. 2000(03)
[4]粘貼鋼板加固鋼筋混凝土梁式橋的分析研究[J]. 賀拴海,宋一凡,彭多善. 西安公路交通大學學報. 2000(02)
[5]RC 梁橋粘結鋼板(筋)加固計算方法[J]. 賀栓海. 西安公路交通大學學報. 1997(01)
博士論文
[1]復合粘鋼加固混凝土梁試驗與理論分析研究[D]. 楊蘇杭.東南大學 2016
[2]多梁式鋼—混凝土組合小箱梁橋受力特性及試驗研究[D]. 何余良.浙江大學 2014
[3]鋼板—混凝土組合加固方法試驗研究及實橋應用[D]. 石雄偉.長安大學 2012
[4]薄壁箱梁剪力滯效應的理論分析與試驗研究[D]. 張玉紅.蘭州交通大學 2011
[5]混凝土箱梁剪力滯效應的分析理論與應用研究[D]. 藺鵬臻.蘭州交通大學 2011
碩士論文
[1]大跨度變截面波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁有效分布寬度研究[D]. 程坤.華東交通大學 2017
[2]單箱三室箱梁的剪力滯效應及有效翼緣分布寬度研究[D]. 馬林平.蘭州交通大學 2017
[3]鋼-混凝土組合箱梁剪力滯效應數值研究[D]. 徐騰飛.重慶交通大學 2016
[4]考慮二次受力對粘鋼加固砼梁抗彎能力的理論和有限元分析研究[D]. 黃首富.廣西大學 2013
[5]中小跨徑混凝土橋梁加固設計理論與決策方法初步研究[D]. 邢騁.浙江大學 2013
[6]利用Midas FEA對橋梁加固效應的分析研究[D]. 張會遠.長安大學 2013
[7]橋梁補強加固技術與應用研究[D]. 次旦卓瑪.重慶交通大學 2012
[8]鋼板—混凝土組合加固試驗與實橋應用研究[D]. 馮林軍.長安大學 2011
[9]粘貼鋼板和碳纖維在橋梁加固中的應用研究[D]. 段與坤.重慶交通大學 2011
[10]關于橋梁荷載橫向分布系數的研究[D]. 張劍超.武漢理工大學 2011
本文編號:3360772
【文章來源】:重慶交通大學重慶市
【文章頁數】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
混凝土σ-ε曲線
9ggggyσEεσσ==<gygyεεε≥ε(2-4)鋼筋(鋼板)在實際工程中,屈服之后會出現(xiàn)部分強度有一定的提高的情況,但出于對設計的偏安全考慮,本文忽略了鋼筋(鋼板)的強化作用[42];炷帘緲、鋼筋(鋼板)本構關系曲線圖如圖2-1、圖2-2所示。圖2-1混凝土σ-ε曲線圖2-2鋼筋(鋼板)σ-ε曲線③受拉區(qū)混凝土拉應力不計T梁開裂后,受拉區(qū)混凝土在靠近中性軸區(qū)域力臂較小,與受拉鋼筋、鋼板提供的抗彎能力相比貢獻太小,因此可忽略受拉區(qū)混凝土作用。這樣既簡化了計算又偏安全的對梁進行了計算。在即將開裂之前的階段,受拉區(qū)混凝土拉應力作用應該被考慮。④鋼板與混凝土梁體粘接良好原T梁肋板底部與加固鋼板結合良好,兩者無相對滑移,結構共同受力性能良好;⑤底部鋼板中心距梁頂的距離與原梁高度相同本文涉及鋼板厚度在10mm內,遠小于原梁高度h,t/h<2%,鋼板厚度可忽略。2.2.2完全卸載加固后結構破壞模式對于鋼筋混凝土T梁經過粘貼鋼板加固后,首先應判斷它的承載能力極限狀態(tài),再考慮其極限承載力的計算方法。本文主要通過受拉區(qū)鋼筋和鋼板的屈服先后順序來討論破壞形式:①鋼筋先于鋼板屈服的破壞界限加載過程中,對于T梁粘貼鋼板轉換箱梁加固后的梁結構受拉鋼筋和鋼板均可能先屈服。在梁截面一定的情況下,兩者各自的材料特性決定了屈服的先后順序。根據平截面假定:
10圖2-3破壞界限此時0/(+)ccucugyx=εhεε(2-5)0csgychxhxεε=(2-6)所以00/+(/1)sgycuε=εhhεhh(2-7)00/+(/1)sygycuε>εhhεhh(2-8)式中:gε——鋼筋應變;gyε——鋼筋屈服應變;sε——鋼板應變;syε——鋼板應變;cuε——混凝土極限壓應變;0h——截面有效高度。則鋼筋先于鋼板屈服。1)確定破壞形態(tài)鋼筋先于鋼板屈服的彎曲破壞形態(tài)有以下幾種:(1)受拉區(qū)鋼筋及加固鋼板均未屈服,僅受壓區(qū)混凝土被壓碎致梁失效;(2)原梁的受拉鋼筋屈服但加固鋼板暫未屈服,隨后受壓區(qū)混凝土被壓碎致梁失效;(3)原梁受拉鋼筋屈服后,隨后加固鋼板也屈服致梁失效;另外,還有其他非正常破壞形式:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]截面轉換法加固鋼筋混凝土T形梁橋合理加固區(qū)段探討[J]. 周建庭,楊娟,潘東宏,陳琦. 公路. 2010(06)
[2]鋼板-混凝土組合在鋼筋混凝土梁加固中的應用[J]. 聶建國,趙潔,唐亮. 橋梁建設. 2007(03)
[3]粘鋼加固梁鋼板錨固長度的試驗研究[J]. 馬曉董,吳建華,楊澄秋. 杭州應用工程技術學院學報. 2000(03)
[4]粘貼鋼板加固鋼筋混凝土梁式橋的分析研究[J]. 賀拴海,宋一凡,彭多善. 西安公路交通大學學報. 2000(02)
[5]RC 梁橋粘結鋼板(筋)加固計算方法[J]. 賀栓海. 西安公路交通大學學報. 1997(01)
博士論文
[1]復合粘鋼加固混凝土梁試驗與理論分析研究[D]. 楊蘇杭.東南大學 2016
[2]多梁式鋼—混凝土組合小箱梁橋受力特性及試驗研究[D]. 何余良.浙江大學 2014
[3]鋼板—混凝土組合加固方法試驗研究及實橋應用[D]. 石雄偉.長安大學 2012
[4]薄壁箱梁剪力滯效應的理論分析與試驗研究[D]. 張玉紅.蘭州交通大學 2011
[5]混凝土箱梁剪力滯效應的分析理論與應用研究[D]. 藺鵬臻.蘭州交通大學 2011
碩士論文
[1]大跨度變截面波形鋼腹板組合連續(xù)箱梁有效分布寬度研究[D]. 程坤.華東交通大學 2017
[2]單箱三室箱梁的剪力滯效應及有效翼緣分布寬度研究[D]. 馬林平.蘭州交通大學 2017
[3]鋼-混凝土組合箱梁剪力滯效應數值研究[D]. 徐騰飛.重慶交通大學 2016
[4]考慮二次受力對粘鋼加固砼梁抗彎能力的理論和有限元分析研究[D]. 黃首富.廣西大學 2013
[5]中小跨徑混凝土橋梁加固設計理論與決策方法初步研究[D]. 邢騁.浙江大學 2013
[6]利用Midas FEA對橋梁加固效應的分析研究[D]. 張會遠.長安大學 2013
[7]橋梁補強加固技術與應用研究[D]. 次旦卓瑪.重慶交通大學 2012
[8]鋼板—混凝土組合加固試驗與實橋應用研究[D]. 馮林軍.長安大學 2011
[9]粘貼鋼板和碳纖維在橋梁加固中的應用研究[D]. 段與坤.重慶交通大學 2011
[10]關于橋梁荷載橫向分布系數的研究[D]. 張劍超.武漢理工大學 2011
本文編號:3360772
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