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独柱墩新增钢托梁抗倾覆加固技术研究及施工管理
| 论文题名： | 独柱墩新增钢托梁抗倾覆加固技术研究及施工管理 |
| 关键词： | 独柱式桥墩;抗倾覆钢托梁;有限元;螺栓抗剪;施工管理 |
| 摘要： | 独柱式桥墩具有造型优美、构造简约经济，适应地形地物强等优点,是目前我国城市道路的跨线桥、立交桥、高架中使用较多的桥墩形式。随着交通运输量大幅增长，行车密度和车辆载荷越来越大，独柱墩桥梁在设计中可能会出现比较重视结构的承载能力而忽视偏心超载作用对桥梁安全影响的情况，从而导致桥梁横向抗倾覆能力不足而提前达到使用寿命。增设抗倾覆钢托梁因为施工作业量小、景观性好、结构轻巧，广泛应用于各类独柱式混凝土桥墩的加固。尽管钢托梁在桥墩抗倾覆加固中得到大量的应用，然而大部分加固工程依据工程经验设计施工，并没有相关设计规范和理论依据，钢托梁界面抗剪破坏机理也还没有被完全揭示。因此本文将通过有限元模拟计算和试验研究对钢托梁的承载能力和钢托梁的钢抱箍界面螺栓抗剪性能进行深入研究，并提出钢托梁的施工技术指导。主要进行了以下工作： 本文结合实际工程实例，利用ABAQUS模型对足尺钢托梁模型进行仿真计算，研究其在最不利荷载作用下各部分结构的应力分布状态及其极限承载能力。计算结果表明，在最不利荷载作用下，该钢托梁结构仍有一定的安全盈余，能有效的对独柱式混凝土桥墩进行加固。 本文利用推出试验对钢托梁的钢抱箍界面螺栓抗剪性能进行研究，试验参数包括螺栓数量和钢-混凝土界面处理方式。试验结果表明，在钢-混凝土界面填充环氧树脂或灌浆料均能大幅度提高钢-混凝土组合结构的抗剪性能，但填充环氧树脂的界面处理方式的破坏模式属于脆性破坏，不利于工程上应用。另外，对比不同螺栓数量的试件，可以明显的看出群钉效应对螺栓抗剪连接件抗剪性能的影响。 利用有限元软件对推出试件模型模拟计算，将有限元模拟结果与试验结果进行校验。经校验，本文建立的有限元模型与试验模型比较一致，在试验中未能进行的研究参数可以利用该模型进行研究。 本文研究了独柱墩抗倾覆加固的施工管理，结合现场实际作业，提出了独柱墩增设抗倾覆钢托梁加固专项施工方案，对独柱墩进行有效的进行加固，可为以后独柱墩加固工程提供施工参考，具有一定的理论和工程实际指导价值。 |
| 作者： | 郭烁 |
| 专业： | 工程管理 |
| 导师： | 姜海波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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