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大直径螺杆法加固空心板铰缝的力学性能试验研究
| 论文题名： | 大直径螺杆法加固空心板铰缝的力学性能试验研究 |
| 关键词： | 中小跨径桥梁;空心板铰缝;大直径螺杆;力学性能 |
| 摘要： | 空心板是中国中小跨径桥梁中主要采用的结构形式，随着交通量的增大和服役年限的增长，大量空心板桥急需加固改造，国内外专家学者虽提出了很多加固方法，但使用后效果往往不尽人意。为探讨新的解决途径，本文依托河南省漯河市公路管理局委托科研项目《不同加固方式的空心板桥加固机理及其加固效果精细化研究》，作为该项目的子课题之一提出了一种空心板桥铰缝加固的新方法：大直径螺杆加固法。对此进行了加固梁的力学性能试验和有限元分析，主要研究内容和结论如下： 1、进行了大直径螺杆法加固试验，包括2组未加固梁和9组加固梁。试验参数包括螺杆直径、螺杆纵向布置间距、加载方式和锚固情况。通过比较试验梁地破坏模式、荷载—挠度曲线、荷载—应变曲线等，结果表明：大直径螺杆加固法能够有效地提高各板之间的横向联系和极限承载力。不同影响因素对于大直径螺杆的加固效果影响程度不一样，螺杆直径的影响程度较小；螺杆纵向布置间距影响程度较大，布置间距越大，其横向联系越薄弱，具体表现在破坏模式的改变（各板协同受力破坏→螺杆与板脱离破坏）；偏载较于中载对于试验梁受力更不利；对螺杆增加可靠的锚固方式能够有效的提高试验梁的承载能力和各板之间的协同作用能力。 2、建立了经过试验结果修正的大直径螺杆法加固空心板铰缝的精细化有限元模型。模型考虑了螺杆与试验梁结合面的接触行为和各不同影响因素下试验梁的力学性能，并与第二章的试验结果进行比较验证，结果表明：该模型能够较好的模拟大直径螺杆法加固的试验梁受力性能，符合工程应用的精度要求。 3、采用有限元模型对螺杆直径和螺杆纵向布置间距进行深入研究，结果表明：螺杆直径对于加固效果影响不大，螺杆纵向布置间距对于加固效果影响很大，一般来讲，较小的布置间距对于横向联系的提高越大。 4、提出大直径螺杆加固法各影响因素的合理选取范围。螺杆直径的合理范围为空心板铰缝竖缝宽度的1.8~3.0倍。螺杆纵向布置间距的合理选取范围为桥梁跨径的1/18~1/6。同时对螺杆进行可靠的锚固能够有效提高试验梁的横向联系和承载能力。 |
| 作者： | 施宏侣 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 高荣雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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