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原文传递预制拼装桥梁节段间接缝抗剪性能试验研究

论文题名：	预制拼装桥梁节段间接缝抗剪性能试验研究
关键词：	预制拼装桥梁;节段接缝;抗剪承载力
摘要：	节段预制拼装混凝土桥梁具有以下优点:施工速度快，对周围交通影响小，质量控制易于实现及跨径适应范围大等。节段预制拼装混凝土桥梁适应当代建设施工快节奏的要求，与体外预应力技术相结合，具有良好的技术合理性、耐久性和经济性。接缝是节段预制拼装混凝土桥梁的薄弱部位，其受力性能对于节段预制拼装混凝土桥梁在正常使用极限状态和承载力极限状态下的受力性能均有重要的影响。接缝处的局部剪切破坏在工程实践中发生的概率较高，但是关于接缝局部剪切破坏机理及接缝抗剪承载力的研究较少，目前还没有统一的认识。　　本文选取正应力水平(2MPa、3MPa、4MPa)、接缝类型（干接、胶接）、接缝构造（平接缝、键齿接缝）、键齿尺寸和接缝插筋（普通钢筋插筋、FRP插筋）为试验参数，设计了14个试件进行节段式混凝土梁接缝抗剪试验，通过试验得出了不同参数条件下试件接缝附近裂缝产生和发展的规律、接缝的破坏模式及抗剪承载力，通过将试验结果进行比较分析，得出了几种参数对接缝抗剪性能的影响。　　本文对现有的接缝局部抗剪承载力计算公式进行了归纳和总结，并将本文试验所得的接缝抗剪承载力实测值与现有主要计算公式计算值进行了对比。在试验研究和理论分析的基础上，总结出了各种类型接缝的局部剪切破坏机理。对于平接干接缝，基于摩擦理论给出了其抗剪承载力计算公式;对于平接胶接缝，基于M.M.Bakhoum和Xiangming Zhou平接胶接缝试验所获得数据，采用回归分析的方法，得到了平接胶接缝抗剪承载力的半经验半理论公式。对于键齿接缝，以键齿在局部剪切作用下的破坏模式—斜压破坏为基础，结合摩尔应力圆理论，推导出了键齿破坏时的竖向剪切抗力τ的理论计算式，进而提出了键齿干接缝和键齿胶接缝的局部抗剪承载力计算公式。对于插筋加强接缝，根据剪力摩擦理论提出了插筋加强接缝的抗剪承载力计算公式。最后采用本文以及其他学者所进行的接缝局部剪切试验的试验结果对所提出的公式进行了验证，证明了本文所提出的公式具有良好的适用性。　　本文采用ABAQUS通用有限元分析软件，建立了各个主要模型试验试件的ABAQUS有限元分析模型。通过将有限元分析结果与本文的试验结果进行对比，证明了采用ABAQUS能够较好对试验过程进行模拟。　　本文对键齿接缝抗剪承载力公式实际应用于节段预制拼装体外预应力桥梁中时可能遇到的一些问题进行了研究。探讨了在实际工程中由于桥梁梁体整体弯曲和预应力损失造成的预应力筋内应力的变化，针对由此引起的接缝面正应力增量，对键齿干接缝和键齿胶接缝分别进行了研究。最后，对于键齿干接缝和键齿胶接缝，分别给出了修正后的接缝抗剪承载力公式。
作者：	孙雪帅
专业：	防灾减灾工程及防护工程
导师：	张继文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文