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PC箱梁桥粘贴钢板抗剪加固研究
| 论文题名： | PC箱梁桥粘贴钢板抗剪加固研究 |
| 关键词： | 箱梁桥;预应力混凝土桥;粘贴钢板加固;抗剪承载力 |
| 摘要： | PC箱梁桥是我国主要的公路桥梁类型，但随着我国经济的发展，交通量逐年上升，很多PC箱梁桥出现了腹板斜裂缝，导致了桥梁的承载能力和适用性发生大幅降低，因此应对PC箱梁桥进行加固处理。粘钢加固法，是我国目前常用的桥梁加固方法，具有施工简便、对原结构影响小和经济性强的特点。本文以此为研究背景，采用理论推导和数值模拟相结合的方法，对粘钢加固PC箱梁的计算理论进行研究，以更好地推广粘钢加固在工程中的应用。本文主要完成的工作内容如下： 首先对粘钢加固PC箱梁的破坏形态进行分析，给出了PC箱梁粘钢加固应该注意的构造措施，使得结构达到极限承载力时发生的破坏形态为剪压破坏。然后以此破坏形态为基础，提出了腹板粘钢加固PC箱梁在正常使用状态下和承载能力极限状态下的计算理论。 针对正常使用状态下粘钢加固PC箱梁的计算理论，本文给出了粘钢加固PC箱梁的刚度和斜裂缝宽度计算公式。刚度计算理论是基于腹板开裂后箍筋和钢板仅承担剪力的假定，通过建立基于斜裂缝损伤范围的等效刚度计算模型，采用两阶段受力变形叠加的方法，提出了腹板粘钢加固后构件实际刚度的计算公式。斜裂缝宽度的计算，依据箍筋应变与斜裂缝宽度变化规律的相似性，在东南大学提出的斜裂缝宽度计算公式的基础上给出了粘钢加固PC箱梁斜裂缝宽度计算方法。同时，以有限元模型梁（PBCX-1、PBCS-1）为例，验证了上述公式的合理性。 针对粘钢加固PC箱梁的抗剪承载力，首先通过改变钢板厚度、钢板间距、钢板宽度和加固前结构的损伤程度的参数取值，研究了不同参数取值下粘钢加固预应力钢筋混凝土箱梁的受力特性，研究结果表明：粘贴钢板的加固效果与梁体损伤程度以及斜截面水平投影长度内粘钢量密切相关。然后根据结构发生破坏时的极限平衡状态，提出粘钢加固后结构斜截面抗剪承载力计算公式。结合有限元的模拟结果及相关文献，对计算公式中的钢板抗剪承载力修正系数ψvb进行了研究。 |
| 作者： | 侯洋 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 贺拴海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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