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預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋病害分析及加固研究

發(fā)布時間:2017-06-10 11:17

  本文關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋病害分析及加固研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。


【摘要】:過去幾十年是我國公路建設(shè)的黃金發(fā)展期,橋梁工程建設(shè)水平也因此得到了極大提高。而隨著大跨徑橋梁建設(shè)需求的增加,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋以其預(yù)應(yīng)力強度高,跨越能力強,整體穩(wěn)定性強等顯著優(yōu)勢獲得了業(yè)內(nèi)的廣泛認可,從眾多橋型中脫穎而出成為設(shè)計方案中最常見的選擇。但是隨著投入運營時間的增加,近年來發(fā)現(xiàn)不少連續(xù)剛構(gòu)橋梁由于各種原因,出現(xiàn)了諸如跨中下?lián)线^大、箱體裂縫急劇增加而普遍開裂等病害,降低了橋梁的實際承載能力,對橋梁的安全運營和使用壽命都造成了嚴重的影響。考慮到一般來說橋梁新建成本較高,詳細研究在役帶病工作橋梁的病害成因并且根據(jù)原因?qū)ΠY下藥對其進行加固維修就顯得意義重大。本文依托鶴大高速紅嶺高架橋(右幅)工程實例,首先利用有限元分析軟件建立該橋的全橋桿系模型,對預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋兩類最典型病害(跨中下?lián)线^大與箱梁開裂)的成因進行了詳細研究。分析了箱梁頂板、底板和腹板等不同位置縱向預(yù)應(yīng)力和混凝土后期收縮徐變以及箱梁開裂對跨中撓度的影響程度,也比較了考慮與不考慮剪切變形時的計算撓度差異;分析了縱向、豎向預(yù)應(yīng)力和溫度效應(yīng)以及混凝土收縮徐變效應(yīng)對箱梁截面主拉應(yīng)力的影響,從而間接得出了最典型的箱梁裂縫—腹板斜裂縫的主要成因。然后通過建立該橋局部實體模型,分析了典型病害梁段的細部應(yīng)力分布特點,從而驗證了裂縫形成與應(yīng)力過大的關(guān)系及裂縫分布、發(fā)展規(guī)律。其次,本文結(jié)合既有加固相關(guān)研究,從作用原理、技術(shù)特點和適用范圍等方面對目前被工程實踐證明行之有效的最常用的幾種加固技術(shù):增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼碳纖維加固法以及體外預(yù)應(yīng)力加固法進行了介紹。并且通過對各常用加固方法的模擬加固結(jié)果進行對比分析,歸納總結(jié)出各方法的實際加固效果,同時也比較了多種方法結(jié)合使用的混合加固法加固效果,為實際工程中橋梁加固維修方案的設(shè)計提供了參考依據(jù)。最后,本文依據(jù)紅嶺高架橋(右幅)的橋梁檢測報告,簡要介紹了該橋的主要病害,同時結(jié)合前文理論研究,判斷該橋的病害成因從而提出針對性的加固維修方案。并且在有限元模型中對具體加固措施進行了模擬,通過對比加固前后橋梁各項主要參考指標的變化對實際加固效果予以評價。本文從加固方案設(shè)計到具體實施以及后期加固效果評價的思路可供今后類似實橋加固維修案例參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】:PC連續(xù)剛構(gòu)橋 跨中下?lián)?/strong> 腹板斜裂縫 成因分析 加固方法
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U445.7
【目錄】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-10
  • 第1章 緒論10-16
  • 1.1 課題研究的背景和意義10-11
  • 1.1.1 課題研究的背景10
  • 1.1.2 課題研究的意義10-11
  • 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-14
  • 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
  • 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13
  • 1.2.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡析13-14
  • 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
  • 第2章 PC連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)线^大病害分析16-35
  • 2.1 論文依托工程及分析模型介紹16-19
  • 2.1.1 依托工程概況16-18
  • 2.1.2 有限元分析模型簡介18-19
  • 2.2 主梁跨中下?lián)线^大病害實例19-21
  • 2.2.1 國內(nèi)病害實例19-21
  • 2.2.2 國外病害實例21
  • 2.3 跨中下?lián)线^大病害成因分析21-33
  • 2.3.1 主梁撓度計算原理21-23
  • 2.3.2 縱向預(yù)應(yīng)力對跨中撓度的影響23-26
  • 2.3.3 收縮徐變對跨中撓度的影響26-29
  • 2.3.4 箱梁開裂對跨中撓度的影響29-32
  • 2.3.5 跨中下?lián)线^大病害成因總結(jié)32-33
  • 2.4 本章小結(jié)33-35
  • 第3章 PC連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁開裂病害分析35-59
  • 3.1 箱梁開裂病害實例與裂縫類型35-37
  • 3.1.1 箱梁開裂病害實例35-36
  • 3.1.2 箱梁裂縫類型36-37
  • 3.2 腹板斜裂縫分析37-54
  • 3.2.1 腹板斜裂縫特征37-39
  • 3.2.2 腹板斜裂縫成因分析原理39-40
  • 3.2.3 縱向預(yù)應(yīng)力對主拉應(yīng)力影響40-42
  • 3.2.4 豎向預(yù)應(yīng)力對主拉應(yīng)力影響42-44
  • 3.2.5 溫度效應(yīng)對主拉應(yīng)力影響44-46
  • 3.2.6 收縮徐變對主拉應(yīng)力影響46-47
  • 3.2.7 局部實體模型分析47-52
  • 3.2.8 腹板斜裂縫成因總結(jié)52-54
  • 3.3 其他常見裂縫介紹及成因分析54-58
  • 3.3.1 腹板豎向裂縫54-55
  • 3.3.2 底板橫向裂縫55-56
  • 3.3.3 頂板和底板縱向裂縫56-57
  • 3.3.4 懸臂板裂縫57-58
  • 3.3.5 齒板裂縫58
  • 3.4 本章小結(jié)58-59
  • 第4章 PC連續(xù)剛構(gòu)橋維修加固方法59-70
  • 4.1 常用加固方法介紹60-62
  • 4.1.1 增大截面加固法60
  • 4.1.2 粘貼鋼板加固法60-61
  • 4.1.3 粘貼碳纖維加固法61
  • 4.1.4 體外預(yù)應(yīng)力加固法61-62
  • 4.2 各加固方法效果對比分析62-68
  • 4.2.1 增大截面加固法效果63
  • 4.2.2 粘貼鋼板加固法效果63-64
  • 4.2.3 粘貼碳纖維加固法效果64-65
  • 4.2.4 混合加固法效果65-67
  • 4.2.5 體外預(yù)應(yīng)力加固法效果67-68
  • 4.3 本章小結(jié)68-70
  • 第5章 工程實例分析70-79
  • 5.1 實橋病害狀況介紹70-72
  • 5.1.1 紅嶺高架橋表觀檢查裂縫情況70-71
  • 5.1.2 動靜載試驗結(jié)果71-72
  • 5.2 紅嶺高架橋加固設(shè)計72-75
  • 5.2.1 加固維修方案設(shè)計72-73
  • 5.2.2 加固維修方案具體實施73-75
  • 5.3 加固效果評價75-77
  • 5.3.1 加固前后正截面抗裂性能對比75-76
  • 5.3.2 加固前后斜截面抗裂性能對比76-77
  • 5.3.3 加固前后主梁撓度對比77
  • 5.4 本章小結(jié)77-79
  • 結(jié)論79-81
  • 參考文獻81-85
  • 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果85-87
  • 致謝87

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  本文關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋病害分析及加固研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。



本文編號:438315


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