【摘要】：空心板是我國中小跨徑橋梁中主要采用的結(jié)構(gòu)形式,隨著交通量的增大和服役年限的增長,大量空心板橋急需加固改造,國內(nèi)外專家學(xué)者雖提出了很多加固方法,但使用后效果往往不盡人意。為探討新的解決途徑,本文依托河南省漯河市公路管理局委托科研項目《不同加固方式的空心板橋加固機理及其加固效果精細(xì)化研究》,作為該項目的子課題之一提出了一種空心板橋鉸縫加固的新方法:大直徑螺桿加固法。對此進(jìn)行了加固梁的力學(xué)性能試驗和有限元分析,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、進(jìn)行了大直徑螺桿法加固試驗,包括2組未加固梁和9組加固梁。試驗參數(shù)包括螺桿直徑、螺桿縱向布置間距、加載方式和錨固情況。通過比較試驗梁地破壞模式、荷載—撓度曲線、荷載—應(yīng)變曲線等,結(jié)果表明:大直徑螺桿加固法能夠有效地提高各板之間的橫向聯(lián)系和極限承載力。不同影響因素對于大直徑螺桿的加固效果影響程度不一樣,螺桿直徑的影響程度較小;螺桿縱向布置間距影響程度較大,布置間距越大,其橫向聯(lián)系越薄弱,具體表現(xiàn)在破壞模式的改變(各板協(xié)同受力破壞→螺桿與板脫離破壞);偏載較于中載對于試驗梁受力更不利;對螺桿增加可靠的錨固方式能夠有效的提高試驗梁的承載能力和各板之間的協(xié)同作用能力。2、建立了經(jīng)過試驗結(jié)果修正的大直徑螺桿法加固空心板鉸縫的精細(xì)化有限元模型。模型考慮了螺桿與試驗梁結(jié)合面的接觸行為和各不同影響因素下試驗梁的力學(xué)性能,并與第二章的試驗結(jié)果進(jìn)行比較驗證,結(jié)果表明:該模型能夠較好的模擬大直徑螺桿法加固的試驗梁受力性能,符合工程應(yīng)用的精度要求。3、采用有限元模型對螺桿直徑和螺桿縱向布置間距進(jìn)行深入研究,結(jié)果表明:螺桿直徑對于加固效果影響不大,螺桿縱向布置間距對于加固效果影響很大,一般來講,較小的布置間距對于橫向聯(lián)系的提高越大。4、提出大直徑螺桿加固法各影響因素的合理選取范圍。螺桿直徑的合理范圍為空心板鉸縫豎縫寬度的1.8~3.0倍。螺桿縱向布置間距的合理選取范圍為橋梁跨徑的1/18~1/6。同時對螺桿進(jìn)行可靠的錨固能夠有效提高試驗梁的橫向聯(lián)系和承載能力。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U441
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文構(gòu)簡單，但卻是病害頻發(fā)，加固后問題反復(fù)出現(xiàn)，究其原因是并未將鉸縫的破壞機理及加固方式研究清楚，因此如果能夠研究出一種快捷有效的針對空心板鉸縫破壞的加固新方法，不僅具有較大的學(xué)術(shù)意義，同時還具有廣泛的工程應(yīng)用價值。1.2 空心板鉸縫國內(nèi)外發(fā)展歷程1.2.1 空心板鉸縫國內(nèi)發(fā)展歷程我國裝配式空心板橋的發(fā)展要追溯到上世紀(jì)六七十年代[5]，剛開始由于缺乏系統(tǒng)的理論研究，空心板梁橋的建設(shè)處于摸索階段，經(jīng)過無數(shù)橋梁工作者不斷的實踐改進(jìn)和發(fā)展，產(chǎn)生了多種鉸縫形式。目前常用的企口鉸縫形式包括圓形、菱形和漏斗形三種，如圖 1-1 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文本文研究內(nèi)容針對上述問題，本文依托河南省漯河市公路管理局委托科研項目《不同加空心板橋加固機理及其加固效果精細(xì)化研究》，作為該項目的子課題之一提心板橋鉸縫加固的新方法：大直徑螺桿加固法。大直徑螺桿加固法是指沿著空心板鉸縫縱向每隔一定間距植入一根大直徑縫為大直徑）螺桿，并在上表面和下表面進(jìn)行對拉錨固，依靠植筋膠結(jié)力將各板橫向緊緊地聯(lián)系在一起，實現(xiàn)各板的協(xié)同受力，減少鉸縫處的破壞心板橋承載能力和使用壽命。目前該方法在漯河市的舊橋加固工程中已經(jīng)有了一些應(yīng)用，但對其進(jìn)行試有限元分析尚屬首次。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2718026