預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋病害分析及加固研究
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(guò)去幾十年是我國(guó)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(qiáng)度高,跨越能力強(qiáng),整體穩(wěn)定性強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì)獲得了業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可,從眾多橋型中脫穎而出成為設(shè)計(jì)方案中最常見(jiàn)的選擇。但是隨著投入運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加,近年來(lái)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^(guò)大、箱體裂縫急劇增加而普遍開(kāi)裂等病害,降低了橋梁的實(shí)際承載能力,對(duì)橋梁的安全運(yùn)營(yíng)和使用壽命都造成了嚴(yán)重的影響?紤]到一般來(lái)說(shuō)橋梁新建成本較高,詳細(xì)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(duì)其進(jìn)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(shí)例,首先利用有限元分析軟件建立該橋的全橋桿系模型,對(duì)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^(guò)大與箱梁開(kāi)裂)的成因進(jìn)行了詳細(xì)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(kāi)裂對(duì)跨中撓度的影響程度,也比較了考慮與不考慮剪切變形時(shí)的計(jì)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(duì)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(guò)建立該橋局部實(shí)體模型,分析了典型病害梁段的細(xì)部應(yīng)力分布特點(diǎn),從而驗(yàn)證了裂縫形成與應(yīng)力過(guò)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(diǎn)和適用范圍等方面對(duì)目前被工程實(shí)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(jìn)行了介紹。并且通過(guò)對(duì)各常用加固方法的模擬加固結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,歸納總結(jié)出各方法的實(shí)際加固效果,同時(shí)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(shí)際工程中橋梁加固維修方案的設(shè)計(jì)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(cè)報(bào)告,簡(jiǎn)要介紹了該橋的主要病害,同時(shí)結(jié)合前文理論研究,判斷該橋的病害成因從而提出針對(duì)性的加固維修方案。并且在有限元模型中對(duì)具體加固措施進(jìn)行了模擬,通過(guò)對(duì)比加固前后橋梁各項(xiàng)主要參考指標(biāo)的變化對(duì)實(shí)際加固效果予以評(píng)價(jià)。本文從加固方案設(shè)計(jì)到具體實(shí)施以及后期加固效果評(píng)價(jià)的思路可供今后類似實(shí)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(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】: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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-14
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀13
- 1.2.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀簡(jiǎn)析13-14
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容14-16
- 第2章 PC連續(xù)剛構(gòu)橋跨中下?lián)线^(guò)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(jiǎn)介18-19
- 2.2 主梁跨中下?lián)线^(guò)大病害實(shí)例19-21
- 2.2.1 國(guó)內(nèi)病害實(shí)例19-21
- 2.2.2 國(guó)外病害實(shí)例21
- 2.3 跨中下?lián)线^(guò)大病害成因分析21-33
- 2.3.1 主梁撓度計(jì)算原理21-23
- 2.3.2 縱向預(yù)應(yīng)力對(duì)跨中撓度的影響23-26
- 2.3.3 收縮徐變對(duì)跨中撓度的影響26-29
- 2.3.4 箱梁開(kāi)裂對(duì)跨中撓度的影響29-32
- 2.3.5 跨中下?lián)线^(guò)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(kāi)裂病害分析35-59
- 3.1 箱梁開(kāi)裂病害實(shí)例與裂縫類型35-37
- 3.1.1 箱梁開(kāi)裂病害實(shí)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(duì)主拉應(yīng)力影響40-42
- 3.2.4 豎向預(yù)應(yīng)力對(duì)主拉應(yīng)力影響42-44
- 3.2.5 溫度效應(yīng)對(duì)主拉應(yīng)力影響44-46
- 3.2.6 收縮徐變對(duì)主拉應(yīng)力影響46-47
- 3.2.7 局部實(shí)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(jiàn)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(duì)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(shí)例分析70-79
- 5.1 實(shí)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(dòng)靜載試驗(yàn)結(jié)果71-72
- 5.2 紅嶺高架橋加固設(shè)計(jì)72-75
- 5.2.1 加固維修方案設(shè)計(jì)72-73
- 5.2.2 加固維修方案具體實(shí)施73-75
- 5.3 加固效果評(píng)價(jià)75-77
- 5.3.1 加固前后正截面抗裂性能對(duì)比75-76
- 5.3.2 加固前后斜截面抗裂性能對(duì)比76-77
- 5.3.3 加固前后主梁撓度對(duì)比77
- 5.4 本章小結(jié)77-79
- 結(jié)論79-81
- 參考文獻(xiàn)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(hào):438315
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