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增大截面法加固圬工拱桥界面力学性能分析
| 论文题名： | 增大截面法加固圬工拱桥界面力学性能分析 |
| 关键词： | 圬工拱桥;增大截面法;混凝土界面;加固结构;力学性能 |
| 摘要： | 增大截面法是圬工拱桥加固改造中常用的方法，这种加固方法简便易操作，能显著提高结构刚度，改善受力状况，经过多年的验证其可靠性较好。然而，对于增大截面法加固构件的力学性能方面，常常只是关注结构承载力的提高，关键截面应力指标的变化，大多计算分析也是建立在界面良好粘接的基础之上，对加固层与原结构界面的力学性能研究较少。事实上，结合面一直是加固结构的薄弱面，比较容易出现裂缝及各种缺陷，这在一定程度上必定影响加固效果。 本文借助界面力学相关理论，结合课题组圬工拱桥加固改造工程项目，运用有限元分析软件ANSYS对增大截面法加固圬工拱桥新老混凝土界面的力学性能进行分析，研究界面开裂对加固结构力学性能的影响，所做的工作及得出的结论如下： 1、研究加固结构的二次受力特性，为了考虑加固层的应力应变滞后效应，运用ANSYS里面的“EKILL”、“EALIVE”命令来“杀死”、“激活”外包条带，以实现对结构二次受力的模拟； 2、研究新老混凝土粘接机理，得出新老混凝土结合面粘结抗剪强度，确定界面开裂判定准则； 3、在加固层与原拱圈间建立接触单元（TARGE170、CONTA174），接触算法采用增广拉格朗日乘子法，试算法确定接触刚度比例因子的合理取值，非线性求解分析得出两侧拱脚1/4～3/8跨范围内接触摩擦应力较大，接触面易出现滑移破坏； 4、分析1/4～3/4跨界面开裂状态下结构的力学性能，对比分析开裂前后活载作用下各关键截面应力指标，得出结论：开裂对原拱圈结构受力较为不利，同时造成加固层的利用不足。最后，针对界面开裂病害提出相应的防治措施及处理建议。 |
| 作者： | 金和伟 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 廖碧海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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