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基于弹塑性损伤模型的PC箱梁腹板反向裂缝形成机理及分析
| 论文题名： | 基于弹塑性损伤模型的PC箱梁腹板反向裂缝形成机理及分析 |
| 关键词： | PC箱梁桥;反向裂缝;形成机理;数值分析;弹塑性损伤模型 |
| 摘要： | 箱形梁由于其良好的结构性能,在PC梁桥中应用广泛。但是该类桥梁在悬臂施工中箱梁腹板经常会出现与常规受剪裂缝走向垂直的斜裂缝——反向斜裂缝。目前工程界已公认此裂缝会影响桥梁整体安全性、实用性及耐久性,但是截至目前,技术人员对该类裂缝的形成机理,以及如何防范还没有给出一个明确的答案。因此本文旨在开展腹板反向斜裂缝的研究,寻找其形成原因,同时为新建桥梁防止该类病害的发生提供改进建议。 本文以某连续刚构桥为工程背景,运用大型有限元计算软件ABAQUS分析了悬臂施工连续刚构箱梁桥腹板反向斜裂缝产生的原因,主要内容和结论结论如下: (1)分析给出了考虑竖向预应力、纵向预应力、剪力滞效应等因素下的施工阶段箱梁的应力的计算公式。 (2)借助ABAQUS软件计算各种工况下腹板沿预应力方向预应力筋附近混凝土的主拉应力,并分析了造成腹板方向开裂的原因,对比分析了考虑预应力管道和不考虑预应力管道应力分布的差异。 (3)在对预应力混凝土箱梁桥腹板反向斜裂缝影响因素研究的基础上,分别从箱梁桥的设计、施工、维修等层面提出了应对措施和建议。 (4)张拉竖向预应力筋对腹板受力有利,因此张拉完纵向预应力筋后应及时张拉竖向预应力。 (5)考虑预应力管道后腹板主拉应力明显大于不考虑管道的情况,因此在计算中应该考虑预应力孔道的影响。 (6)造成腹板反向斜裂缝的主要原因是张拉腹板纵向预应力时锚固端应力集中和竖弯处径向力过大导致主拉应力超限。此外,张拉时机提前,混凝土早期龄期未达到设计值也是一个不容忽视的原因。 |
| 作者： | 程丽倩 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 任伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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