預應力鋼—混組合梁橋的長期行為分析及修復加固研究
本文關鍵詞:預應力鋼—混組合梁橋的長期行為分析及修復加固研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鋼-混組合梁由于具備良好的結(jié)構(gòu)性能和經(jīng)濟性而越來越多的被應用于橋梁工程建設領域。在鋼-混組合梁橋施加預應力能夠擴大組合結(jié)構(gòu)彈性工作范圍,減小使用荷載作用產(chǎn)生的變形,提高疲勞和斷裂性能。本文以體外預應力鋼-混組合梁橋為研究對象,從長期性能和修復加固兩個角度出發(fā),對體外預應力鋼-混組合梁橋的界面滑移、長期變形、體外預應力筋應力增量以及常見病害和加固策略進行了分析研究。主要研究內(nèi)容及成果如下:1)針對現(xiàn)行規(guī)范中鋼-混組合梁橋設計時對界面滑移考慮不足的問題,基于線性滑移和混凝土鋼梁之間無掀起的假定,采用齡期調(diào)整有效彈性模量法考慮混凝土徐變,推導考慮橋面板混凝土長期性能的鋼-混組合梁長期滑移計算公式。通過算例分析對比驗證,證明所推導公式的正確性,且更具一般性和適用性。2)基于整體和分離體的平衡方程,應變協(xié)調(diào)關系及鋼和混凝土材料的本構(gòu)關系,采用齡期調(diào)整有效彈性模量法考慮混凝土徐變,推導了考慮長期滑移效應的體外預應力組合梁長期撓度計算公式。算例分析表明考慮界面滑移效應會導致的組合梁長期變形計算結(jié)果增加,設計規(guī)范給出的長期撓度公式計算結(jié)果偏小。3)基于力法和能量法,考慮轉(zhuǎn)向塊摩擦影響分別推導三種布筋形式的體外預應力組合梁預應力筋應力增量計算公式。選取算例進行分析計算,結(jié)果與規(guī)范擬合公式結(jié)果進行對比,證實了推導公式的正確性和規(guī)范試驗擬合公式的適用性。4)對現(xiàn)有在役鋼-混組合橋梁的常見病害進行詳細調(diào)查總結(jié),對病害的成因進行了探討分析,并從設計的角度提出減少組合梁病害發(fā)生的關鍵要點,最后總結(jié)了常見病害的加固策略,重點對施加橫向預應力加固組合梁橋的剪力鍵橫向抗剪驗算方法做了探討。
【關鍵詞】:鋼-混組合梁 長期性能 界面滑移 變形 應力增量 病害
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U441;U445.72
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-15
- 公式符號清單15-17
- 1 緒論17-32
- 1.1 研究目的及意義17-18
- 1.2 鋼-混組合梁橋的概念和特點18-20
- 1.2.1 鋼-混組合梁橋的概念18
- 1.2.2 鋼-混組合梁橋的特點18-19
- 1.2.3 鋼-混組合梁橋的分類19-20
- 1.3 鋼-混組合梁橋研究現(xiàn)狀20-26
- 1.3.1 組合梁研究現(xiàn)狀20-22
- 1.3.2 預應力組合梁研究現(xiàn)狀22-24
- 1.3.3 粘結(jié)滑移研究現(xiàn)狀24-25
- 1.3.4 組合梁長期性能研究現(xiàn)狀25-26
- 1.4 本文的主要研究內(nèi)容26-28
- 參考文獻28-32
- 2 考慮混凝土收縮徐變的體外預應力組合梁滑移效應的理論分析32-49
- 2.1 概述32
- 2.2 鋼梁混凝土滑移機理32-33
- 2.2.1 粘結(jié)滑移機理32-33
- 2.2.2 影響粘結(jié)滑移的主要因素33
- 2.3 混凝土收縮徐變效應分析33-35
- 2.3.1 混凝土收縮徐變機理33
- 2.3.2 徐變計算理論33-35
- 2.4 體外預應力組合梁一般粘結(jié)滑移效應的理論推導35-39
- 2.4.1 基本假定35
- 2.4.2 理論推導35-39
- 2.5 考慮混凝土收縮徐變的體外預應力組合梁長期滑移計算39-42
- 2.6 算例分析42-47
- 2.6.1 工程背景及計算參數(shù)42-43
- 2.6.2 結(jié)果及分析43-44
- 2.6.3 影響因素分析44-47
- 2.7 本章小結(jié)47-48
- 參考文獻48-49
- 3 基于粘結(jié)滑移的體外預應力組合梁長期變形計算49-68
- 3.1 概述49
- 3.2 現(xiàn)有的組合梁變形計算方法49-54
- 3.2.1 短期撓度計算方法50-51
- 3.2.2 長期撓度計算方法51-53
- 3.2.3 長期撓度計算公式對比53-54
- 3.3 基于粘結(jié)滑移的體外預應力組合梁短期變形計算54-57
- 3.3.1 基本假定54
- 3.3.2 理論推導54-57
- 3.4 基于粘結(jié)滑移的體外預應力組合梁長期變形計算方法57-62
- 3.5 算例分析62-66
- 3.5.1 工程背景及計算參數(shù)62
- 3.5.2 結(jié)果及分析62-63
- 3.5.3 影響參數(shù)分析63-66
- 3.6 本章小結(jié)66-67
- 參考文獻67-68
- 4 體外預應力組合梁橋預應力筋彈性應力增量計算68-85
- 4.1 概述68
- 4.2 規(guī)范試驗擬合公式68-69
- 4.3 體外預應力筋應力增量計算推導69-82
- 4.3.1 基于力法的應力增量計算69-75
- 4.3.2 基于能量法的應力增量計算75-82
- 4.4 算例分析82-83
- 4.4.1 算例182
- 4.4.2 算例282-83
- 4.5 本章小結(jié)83-84
- 參考文獻84-85
- 5 鋼-混組合梁橋的常見病害分析及加固對策研究85-107
- 5.1 概述85
- 5.2 常見病害及成因分析85-91
- 5.2.1 鋼梁病害85-87
- 5.2.2 橋面板混凝土病害87-89
- 5.2.3 連接件病害89-91
- 5.3 從設計角度減少病害發(fā)生91-93
- 5.3.1 鋼梁加勁肋91
- 5.3.2 降低橋面板拉應力91-93
- 5.3.3 剪力連接件拉拔作用93
- 5.4 主要加固對策93-98
- 5.4.1 鋼梁維修加固94-96
- 5.4.2 剪力連接件的維修加固96-97
- 5.4.3 橋面板混凝土維修加固97-98
- 5.5 橫向預應力加固的連接件剪力驗算方法98-104
- 5.5.1 溫差效應和混凝土收縮引起的橫梁橫向剪力計算99-102
- 5.5.2 豎向力引起的交接面橫向剪力102-104
- 5.5.3 組合梁橫梁的橫向抗剪計算104
- 5.6 本章小結(jié)104-105
- 參考文獻105-107
- 6 結(jié)論與展望107-109
- 6.1 主要工作及結(jié)論107-108
- 6.2 創(chuàng)新點108
- 6.3 有待進一步研究的問題108-109
- 作者簡介及在校期間所取得的科研成果109
【參考文獻】
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,本文編號:509029
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