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聚氨酯水泥钢丝绳复合加固桥梁试验及有限元数值分析
| 论文题名： | 聚氨酯水泥钢丝绳复合加固桥梁试验及有限元数值分析 |
| 关键词： | 桥梁加固;聚氨酯水泥钢丝绳;荷载试验;结构刚度;抗弯强度;承载能力 |
| 摘要： | 随着交通运输的快速发展，交通量和荷载等级的不断提升，桥梁加固的需求的越来越大。与传统加固方法相比，采用新材料新工艺对桥梁进行加固的优势更为明显。本文介绍了一种新型桥梁主动加固方法，聚氨酯水泥钢丝绳加固。为验证该加固方法的可行性，本文对未加固和不同加固方案的试验梁进行抗弯破坏试验，通过对比各试验梁的试验数据，分析聚氨酯水泥钢丝绳的加固效果。依托实际加固工程，通过对比加固前后荷载试验数据，分析刚度、强度以及承载能力的加固效果。本文主要内容有: 首先，介绍了聚氨酯水泥钢丝绳的加固机理及其优势，结合规范推导了采用该方法加固T梁时预应力损失、抗力、挠度、截面上下缘应力的计算公式。介绍了抗弯破坏试验时所考虑的非线性因素，并给出了混凝土、聚氨酯水泥、普通钢筋以及预应力钢丝绳的本构模型。 其次，对混凝土、聚氨酯水泥、普通钢筋以及预应力钢丝绳进行了材料力学性能试验，证明各材料满足试验要求。介绍聚氨酯水泥钢丝绳加固方案及其施工工艺，分别采用钢丝绳和聚氨酯水泥复合钢丝绳对3m普通钢筋混凝土T梁进行抗弯加固，共制作未加固、单独5根钢丝绳加固以及聚氨酯水泥3根、5根、7根钢丝绳加固的5片试验梁。对各试验梁进行抗弯破坏试验，通过对比各试验梁的试验数据，分析聚氨酯水泥钢丝绳的加固效果。 然后，采用Midas/FEA非线性分析软件对未加固、单独5根钢丝绳加固以及聚氨酯水泥1根、3根、5根、7根钢丝绳加固的试验梁进行有限元模拟，仿真分析各试验梁抗弯试验全过程。同时采用理论计算公式对各试验梁的极限承载能力进行计算，通过将理论计算结果、Midas/FEA计算结果与试验结果对比，验证试验结果的准确性以及理论计算公式的可靠性。 最后，依托某桥实际加固工程，分别对加固前后的某桥进行荷载试验，通过对比荷载试验数据，验证聚氨酯水泥钢丝绳对刚度、强度以及承载能力的加固效果，证明该加固方法的实际工程价值。 |
| 作者： | 张盛然 |
| 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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