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连续刚构桥体外预应力加固有限元分析及施工监控
| 论文题名： | 连续刚构桥体外预应力加固有限元分析及施工监控 |
| 关键词： | 连续刚构桥;体外预应力加固;有限元分析;张拉方式;施工监控 |
| 摘要： | 随着交通运输事业的快速发展，大跨径预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛应用，其优点为:无伸缩缝、行车舒适、不设支座方便施工、整体性能好、刚度较大、应力分布均匀。但大部分PC连续刚构桥在运营多年后出现跨中下挠、混凝士开裂及刚度降低等病害，严重影响桥梁的安全性和耐久性。体外预应力加固是一种积极有效的主动加固方法，可以有效的改善结构的受力状态，提高结构强度、刚度和抗裂性。且具有施工方便、经济高效的特点，在实际加固工程中已经得到广泛的应用。 随着桥梁加固技术的发展，施工方法变得越发的复杂。因此桥梁加固施工方法的最优化及施工过程的实时跟踪监控的重要性显得更加突出。本文以某连续刚构桥为工程背景，根据其受力和施工特点，采用有限元软件MIDAS/CIVIL进行建模分析，并以合理成桥状态为目标，确定针对该桥的最优施工方法，以及综合考虑选取自适应控制方法对该桥进行现场施工控制。主要研究内容如下: 1、论述体外预应力加固技术在国内外发展状况和目前得出的主要研究理论成果以及结合本桥实际状况详细阐述体外预应力加固构造体系、张拉控制应力及有效预应力的损失、体外预应力束布置的加固设计理论。 2、论述国内外施工监控研究现状;详细的阐述体外预应力加固技术施工监控的分析理论、施工控制方法、计算分析方法以及参数识别的主要方法。 3、对原桥进行结构验算，并采用挠度拟合法分析模拟桥梁实际损伤状态，作为加固设计依据，同时对损伤模型进行粘贴钢板加固过程和体外预应力加固过程有限元结构验算分析，得出体外预应力加固后可以很好的改善主梁的受力和变形状况。 4、分析不同的体外预应力筋束线形、张拉方式对加固后成桥状态的应力及变形的影响，主要从预应力束转向板的位置、纵向不同跨对称张拉方式进行分析，得出最优的施工方案以及分析不同张拉控制力大小对主梁和桥墩位移的影响状况。 5、通过施工过程以及桥梁受力特点，以确定的合理成桥状态为目标，建立桥梁施工控制有限元模型，分析关键施工阶段的结构受力特点和变形状况，依据模型分析结果，进行现场施工控制，最后对该桥施工后的结构应力、线形、索力的结果与最终设计成桥状态进行对比分析，最终取得了良好的控制效果。 |
| 作者： | 王昆 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙全胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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