梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-01 21:27
由于運(yùn)輸業(yè)從業(yè)者的不正當(dāng)運(yùn)營(yíng)和公路運(yùn)輸管理力度的不足,車輛超載現(xiàn)象越來(lái)越成為一個(gè)普遍的問(wèn)題。車輛荷載長(zhǎng)期往復(fù)的作用會(huì)對(duì)公路橋梁造成極大的疲勞損傷,降低橋梁的可靠度與安全性。針對(duì)鋼筋混凝土梁式橋在車輛荷載下的疲勞損傷問(wèn)題,本文提出了一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)加固方法。梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法通過(guò)預(yù)應(yīng)力CFRP板和錨固鋼板復(fù)合加固來(lái)實(shí)現(xiàn)。加固件中,預(yù)應(yīng)力CFRP板屬于永久加固件,鋼板屬于可更換式加固件。本方法在加固時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)需要二次加固的情況。首次加固實(shí)現(xiàn)橋梁抗力的提升,加固后運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后,橋梁抗力下降,對(duì)鋼板進(jìn)行更換,實(shí)現(xiàn)橋梁抗力的再次提升。如此往復(fù)循環(huán),最大限度地延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的壽命,降低橋梁的全壽命周期成本。鋼板既減小了橋梁在車輛荷載下的損傷,又可以通過(guò)將其更換來(lái)延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。本文的主要研究工作如下:(1)介紹了橋梁在車輛荷載作用下的響應(yīng)問(wèn)題。針對(duì)鋼筋混凝土梁式橋的疲勞破壞,提出梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法。(2)介紹了鋼筋混凝土的疲勞理論、鋼筋的S-N曲線和抗力衰減模型,將其作為梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法的理論基礎(chǔ)。(3)完整闡述了梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法,進(jìn)行了理論計(jì)算公式的推導(dǎo),并通...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
1.3 預(yù)應(yīng)力CFRP板工程結(jié)構(gòu)加固
1.3.1 CFRP材料簡(jiǎn)介
1.3.2 預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固鋼筋混凝土梁簡(jiǎn)介
1.3.3 預(yù)應(yīng)力FRP加固鋼筋混凝土梁文獻(xiàn)綜述
1.4 鋼板工程結(jié)構(gòu)加固
1.4.1 鋼板工程結(jié)構(gòu)加固簡(jiǎn)介
1.4.2 錨固鋼板加固研究文獻(xiàn)綜述
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 車輛荷載作用下簡(jiǎn)支梁橋的響應(yīng)分析
2.1 引言
2.2 車輛荷載引起的橋梁結(jié)構(gòu)效應(yīng)
2.2.1 車橋作用的理論推導(dǎo)
2.2.2 車輛對(duì)橋梁作用分析
2.3 車輛疲勞荷載譜
2.3.1 國(guó)外車輛荷載譜的研究
2.3.2 國(guó)內(nèi)車輛荷載譜的研究
2.4 疲勞應(yīng)力譜的分析方法
2.4.1 雨流計(jì)數(shù)法
2.4.2 泄水池法
2.5 本章小結(jié)
3 橋梁在車輛荷載作用下的疲勞分析
3.1 引言
3.2 疲勞破壞理論分析
3.2.1 材料疲勞破壞的特征
3.2.2 鋼筋混凝土疲勞破壞原理
3.2.3 鋼筋混凝土疲勞破壞形式
3.2.4 疲勞累積損傷理論
3.3 S-N曲線
3.3.1 S-N曲線模型的研究
3.3.2 鋼筋的S-N曲線
3.4 構(gòu)件疲勞損傷的評(píng)定
3.4.1 疲勞損傷評(píng)定的方法
3.4.2 鋼筋混凝土橋梁疲勞壽命預(yù)估
3.4.3 鋼筋剩余極限應(yīng)力模型
3.5 本章小結(jié)
4 梁式結(jié)構(gòu)疲勞損傷可更換式加固方法
4.1 引言
4.2 鋼板和CFRP板可更換式復(fù)合加固方法
4.2.1 復(fù)合加固的優(yōu)點(diǎn)
4.2.2 可更換式加固方法的提出
4.2.3 復(fù)合加固兩種加固材料的分工
4.2.4 最小維修長(zhǎng)壽命橋梁概念設(shè)計(jì)
4.3 可更換式加固設(shè)計(jì)方法
4.3.1 基本假設(shè)
4.3.2 設(shè)計(jì)步驟
4.3.3 更換式復(fù)合加固方法
4.4 本章小結(jié)
5 梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法算例
5.1 引言
5.2 橋梁荷載譜的獲取
5.3 橋梁模型受力分析
5.3.1 橋梁模型選取
5.3.2 橋梁受力分析
5.3.3 鋼筋剩余抗力計(jì)算
5.4 加固計(jì)算
5.4.1 第一次加固計(jì)算
5.4.2 第二次加固計(jì)算
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]既有混凝土橋梁疲勞壽命與使用安全評(píng)估[J]. 王春生,周江,吳全有,王玉嬌,董小紅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造技術(shù)的進(jìn)展[J]. 張?chǎng)?李安起,趙考重. 工程力學(xué). 2011(01)
[3]預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土梁錨固方式試驗(yàn)研究[J]. 李慶偉,楊勇新,岳清瑞,陳龍華,張清海. 工業(yè)建筑. 2006(04)
[4]預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼筋混凝土T形梁的試驗(yàn)研究[J]. 葉列平,莊江波,曾攀,周小蓉,沙吾列提·拜開(kāi)依,楊勇新. 工業(yè)建筑. 2005(08)
[5]碳纖維布預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)加固鋼筋混凝土梁受力性能研究[J]. 田水,谷倩. 工業(yè)建筑. 2005(06)
[6]廣州市高架橋疲勞荷載車輛模型研究[J]. 王榮輝,池春,陳慶中,甄曉霞. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(12)
[7]FRP加固法在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 張奕薇,梁?jiǎn)⑿? 中州煤炭. 2004(02)
[8]預(yù)應(yīng)力碳纖維布材加固混凝土受彎構(gòu)件的抗彎性能研究[J]. 尚守平,彭暉,童樺,韋東輝,曾令宏. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2003(05)
[9]粘貼預(yù)應(yīng)力FRP板加固砼梁預(yù)應(yīng)力方法的研究[J]. 曾憲桃,王興國(guó),丁亞紅. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[10]碳纖維材料在加固工程中的應(yīng)用研究[J]. 薛偉辰,李杰. 四川建筑科學(xué)研究. 2001(04)
碩士論文
[1]近期橋梁安全事故深度調(diào)查與分析[D]. 劉斐.中南大學(xué) 2014
[2]鋼筋混凝土橋梁疲勞損傷分析研究[D]. 曹開(kāi)勝.大連理工大學(xué) 2012
[3]基于隨機(jī)車輛荷載譜的橋梁動(dòng)力特性和疲勞性能研究[D]. 趙光輝.武漢理工大學(xué) 2009
[4]超載運(yùn)輸對(duì)鋼筋混凝土橋梁疲勞性能的影響研究[D]. 趙亞敏.中南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3013465
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
1.3 預(yù)應(yīng)力CFRP板工程結(jié)構(gòu)加固
1.3.1 CFRP材料簡(jiǎn)介
1.3.2 預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固鋼筋混凝土梁簡(jiǎn)介
1.3.3 預(yù)應(yīng)力FRP加固鋼筋混凝土梁文獻(xiàn)綜述
1.4 鋼板工程結(jié)構(gòu)加固
1.4.1 鋼板工程結(jié)構(gòu)加固簡(jiǎn)介
1.4.2 錨固鋼板加固研究文獻(xiàn)綜述
1.5 本文研究的主要內(nèi)容
2 車輛荷載作用下簡(jiǎn)支梁橋的響應(yīng)分析
2.1 引言
2.2 車輛荷載引起的橋梁結(jié)構(gòu)效應(yīng)
2.2.1 車橋作用的理論推導(dǎo)
2.2.2 車輛對(duì)橋梁作用分析
2.3 車輛疲勞荷載譜
2.3.1 國(guó)外車輛荷載譜的研究
2.3.2 國(guó)內(nèi)車輛荷載譜的研究
2.4 疲勞應(yīng)力譜的分析方法
2.4.1 雨流計(jì)數(shù)法
2.4.2 泄水池法
2.5 本章小結(jié)
3 橋梁在車輛荷載作用下的疲勞分析
3.1 引言
3.2 疲勞破壞理論分析
3.2.1 材料疲勞破壞的特征
3.2.2 鋼筋混凝土疲勞破壞原理
3.2.3 鋼筋混凝土疲勞破壞形式
3.2.4 疲勞累積損傷理論
3.3 S-N曲線
3.3.1 S-N曲線模型的研究
3.3.2 鋼筋的S-N曲線
3.4 構(gòu)件疲勞損傷的評(píng)定
3.4.1 疲勞損傷評(píng)定的方法
3.4.2 鋼筋混凝土橋梁疲勞壽命預(yù)估
3.4.3 鋼筋剩余極限應(yīng)力模型
3.5 本章小結(jié)
4 梁式結(jié)構(gòu)疲勞損傷可更換式加固方法
4.1 引言
4.2 鋼板和CFRP板可更換式復(fù)合加固方法
4.2.1 復(fù)合加固的優(yōu)點(diǎn)
4.2.2 可更換式加固方法的提出
4.2.3 復(fù)合加固兩種加固材料的分工
4.2.4 最小維修長(zhǎng)壽命橋梁概念設(shè)計(jì)
4.3 可更換式加固設(shè)計(jì)方法
4.3.1 基本假設(shè)
4.3.2 設(shè)計(jì)步驟
4.3.3 更換式復(fù)合加固方法
4.4 本章小結(jié)
5 梁式結(jié)構(gòu)可更換式加固方法算例
5.1 引言
5.2 橋梁荷載譜的獲取
5.3 橋梁模型受力分析
5.3.1 橋梁模型選取
5.3.2 橋梁受力分析
5.3.3 鋼筋剩余抗力計(jì)算
5.4 加固計(jì)算
5.4.1 第一次加固計(jì)算
5.4.2 第二次加固計(jì)算
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]既有混凝土橋梁疲勞壽命與使用安全評(píng)估[J]. 王春生,周江,吳全有,王玉嬌,董小紅. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2012(06)
[2]建筑結(jié)構(gòu)鑒定與加固改造技術(shù)的進(jìn)展[J]. 張?chǎng)?李安起,趙考重. 工程力學(xué). 2011(01)
[3]預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土梁錨固方式試驗(yàn)研究[J]. 李慶偉,楊勇新,岳清瑞,陳龍華,張清海. 工業(yè)建筑. 2006(04)
[4]預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼筋混凝土T形梁的試驗(yàn)研究[J]. 葉列平,莊江波,曾攀,周小蓉,沙吾列提·拜開(kāi)依,楊勇新. 工業(yè)建筑. 2005(08)
[5]碳纖維布預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)加固鋼筋混凝土梁受力性能研究[J]. 田水,谷倩. 工業(yè)建筑. 2005(06)
[6]廣州市高架橋疲勞荷載車輛模型研究[J]. 王榮輝,池春,陳慶中,甄曉霞. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2004(12)
[7]FRP加固法在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J]. 張奕薇,梁?jiǎn)⑿? 中州煤炭. 2004(02)
[8]預(yù)應(yīng)力碳纖維布材加固混凝土受彎構(gòu)件的抗彎性能研究[J]. 尚守平,彭暉,童樺,韋東輝,曾令宏. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2003(05)
[9]粘貼預(yù)應(yīng)力FRP板加固砼梁預(yù)應(yīng)力方法的研究[J]. 曾憲桃,王興國(guó),丁亞紅. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[10]碳纖維材料在加固工程中的應(yīng)用研究[J]. 薛偉辰,李杰. 四川建筑科學(xué)研究. 2001(04)
碩士論文
[1]近期橋梁安全事故深度調(diào)查與分析[D]. 劉斐.中南大學(xué) 2014
[2]鋼筋混凝土橋梁疲勞損傷分析研究[D]. 曹開(kāi)勝.大連理工大學(xué) 2012
[3]基于隨機(jī)車輛荷載譜的橋梁動(dòng)力特性和疲勞性能研究[D]. 趙光輝.武漢理工大學(xué) 2009
[4]超載運(yùn)輸對(duì)鋼筋混凝土橋梁疲勞性能的影響研究[D]. 趙亞敏.中南大學(xué) 2007
本文編號(hào):3013465
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