下?lián)线^大和斜向開裂是大跨徑預應力混凝土（PC）連續(xù)箱梁橋普遍存在的問題,解決該類病害橋梁的核心思想是抬升截面高度和改善抗剪承載力。目前,采用傳統(tǒng)的加固方法取得一定加固效果,但只是暫時抑制病害發(fā)展。斜拉體系加固法是解決該類橋梁下?lián)线^大和抗剪承載力不足最有效方法之一,目前在公路橋梁加固工程中應用極少且研究明顯不足,因此開展斜拉體系加固大跨徑PC連續(xù)箱梁橋的相關研究,對推動其在橋梁加固領域的應用,提高我國公路運輸能力具有重要的意義。加固前主梁的結構狀態(tài)、張拉階段主梁的受力性能及錨固區(qū)段受力轉換系統(tǒng)是斜拉加固法得以成功實現(xiàn)的前提和關鍵問題所在,因此本文圍繞采用斜拉加固大跨徑PC連續(xù)箱梁橋主梁的形變機理、錨固區(qū)連接設計及計算、張拉階段錨固區(qū)托梁托架的受力性能及斜拉加固主梁的整體結構力學性能等問題,開展了深入的理論分析和試驗研究,主要的研究方法和研究內容如下:（1）針對腹板斜向開裂橋梁的長期變形具有時變性和不確定性問題,提出一種基于桁架模型的PC箱梁橋時效變形不確定性分析方法。首先分析影響橋梁長期形變的各種確定性因素和隨機變量,采用拉丁超立方抽樣方法減少樣本數(shù)量,建立隨機有限元分析模型,同時基于桁... 

【文章來源】：山東大學山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：237 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 PC連續(xù)梁橋病害及原因分析
    1.3 PC連續(xù)梁橋加固現(xiàn)狀分析
    1.4 斜拉體系加固PC連續(xù)梁橋研究現(xiàn)狀
    1.5 斜拉體系加固PC連續(xù)梁橋亟待解決的關鍵問題及研究現(xiàn)狀
        1.5.1 斜拉體系加固PC連續(xù)梁橋亟待解決的關鍵問題
        1.5.2 PC連續(xù)梁橋有限元模型
        1.5.3 考慮時變效應的主梁變形不確定性分析
        1.5.4 張拉階段主梁形變預估研究
        1.5.5 斜拉體系錨固區(qū)連接接頭研究
        1.5.6 斜拉體系加固應用研究
    1.6 研究目的和意義
    1.7 本文主要研究目標和研究內容
第2章 考慮腹板斜向開裂的PC連續(xù)箱梁橋時效變形不確定性分析
    2.1 引言
    2.2 PC連續(xù)梁橋時效變形的不確定分析
        2.2.1 混凝土收縮徐變的時變性和不確定性
        2.2.2 鋼束預應力的時變性和不確定性
    2.3 腹板斜向開裂引起的PC連續(xù)箱梁橋形變評估模型
        2.3.1 基于試驗模型測試的PC箱梁橋裂后剛度評估模型
        2.3.2 基于裂縫外觀統(tǒng)計特征的PC箱梁橋裂后剛度評估模型
        2.3.3 基于桁架理論的PC箱梁橋裂后剪切剛度評估模型
    2.4 拉丁超立方抽樣法
    2.5 逐步回歸分析法
    2.6 時變效應的敏感性分析
    2.7 實例分析
        2.7.1 隨機變量的選取
        2.7.2 斜裂縫評定及剪切剛度退化因子計算
        2.7.3 腹板斜向開裂引起的主梁變形
        2.7.4 主梁長期變形不確定性分析
        2.7.5 長期下?lián)系捻憫婕懊舾行苑治?br>        2.7.6 最優(yōu)組合參數(shù)選取及計算結果對比
    2.8 本章小結
第3章 張拉階段PC連續(xù)梁橋形變預估方法研究
    3.1 引言
    3.2 非等間隔灰色殘差組合修正模型
        3.2.1 非等間隔灰色模型的構建與求解
        3.2.2 殘差組合修正模型
        3.2.3 馬爾科夫殘差修正模型
        3.2.4 后驗差檢驗法
        3.2.5 實例驗證
    3.3 蟻群算法殘差組合修正模型
        3.3.1 蟻群算法基本原理及數(shù)學模型
        3.3.2 預測模型的構建與實現(xiàn)
        3.3.3 蟻群算法模型參數(shù)選取方法
        3.3.4 蟻群算法修正模型預測的具體實施步驟
    3.4 不同預測模型下張拉階段主梁變形預估
        3.4.1 非等間隔灰色組合修正模型預測結果
        3.4.2 蟻群算法修正模型預測結果
        3.4.3 有限單元法預測結果
        3.4.4 不同模型預測結果評估
    3.5 本章小結
第4章 剪壓組合作用下FHSB連接接頭的力學性能研究
    4.1 引言
    4.2 斜拉體系加固PC連續(xù)箱梁橋錨固角選取
    4.3 試驗方案
        4.3.1 試驗試件
        4.3.2 試驗加載方式及試驗儀器
    4.4 試驗結果及討論
        4.4.1 破壞模式及試驗現(xiàn)象
        4.4.2 施加荷載與相對滑移量關系
        4.4.3 施加荷載與螺栓應變關系
        4.4.4 初始滑移荷載、極限強度與剪壓比關系
    4.5 有限單元法參數(shù)分析
        4.5.1 有限元模型的建立
        4.5.2 模型的驗證
        4.5.3 不同參數(shù)下FHSB連接接頭的承載力分析
    4.6 本章小結
第5章 剪壓組合作用下螺母腐蝕后FHSB連接接頭的剩余承載力研究
    5.1 引言
    5.2 人工切割螺母截面模擬螺母腐蝕試驗
        5.2.1 人工切割接頭螺母試驗方案
        5.2.2 螺母截面損傷后剩余夾緊力
        5.2.3 不同腐蝕等級的剩余夾緊力評估
    5.3 荷載試驗結果與討論
        5.3.1 破壞模式
        5.3.2 施加荷載與相對滑移關系
        5.3.3 施加荷載與螺栓應變關系
        5.3.4 螺母腐蝕后剩余半徑與接頭剩余承載力評估
    5.4 數(shù)值模擬
        5.4.1 破壞模式
        5.4.2 試驗與有限元結果對比
    5.5 不同螺母腐蝕等級下連接接頭的剩余承載力計算模型
    5.6 本章小結
第6章 斜拉體系加固主梁錨固區(qū)托梁托架模型試驗
    6.1 前言
    6.2 東明黃河公路大橋斜拉索體系加固方案
        6.2.1 鋼托梁構造
        6.2.2 鋼托架構造
    6.3 斜拉體系加固主梁錨固區(qū)托梁托架模型試驗
        6.3.1 試驗模型設計
        6.3.2 加載方案
        6.3.3 測點布置
        6.3.4 對稱張拉試驗結果
        6.3.5 偏載試驗結果
    6.4 本章小結
第7章 斜拉體系加固實橋應用研究
    7.1 前言
    7.2 主橋斜拉體系加固改造方案
    7.3 實橋試驗
        7.3.1 張拉階段試驗結果
        7.3.2 靜、動載試驗結果
    7.4 東明黃河公路大橋主橋加固關鍵施工技術
        7.4.1 樁基礎及承臺施工技術
        7.4.2 新增鋼構件安裝技術
        7.4.3 斜拉索張拉控制技術
    7.5 本章小結
結論與展望
    1. 主要創(chuàng)新點及研究結論
    2. 本文存在的不足和工作展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文及專利情況
主要參與的科研項目及獲獎情況
致謝
附錄 2010年主橋箱梁腹板外側裂縫檢測結果
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
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本文編號：3635082