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先张预应力双T梁结构行为及足尺模型试验研究
| 论文题名： | 先张预应力双T梁结构行为及足尺模型试验研究 |
| 关键词： | 中小跨径桥梁;先张预应力混凝土梁;足尺模型试验;结构行为;极限承载力 |
| 摘要： | 先张预应力混凝土梁应用于中小跨径桥梁中，有其自身的经济技术优势，尽管后张梁在我国桥梁工程中的应用更为普遍。但是结合当前桥梁新技术的发展，面向绿色建造，开展更大跨径的先张预应力双T梁的研究及应用，对于促进桥梁工业化技术的进步具有十分重要的意义。本文以新型30m先张预应力双T梁为研究对象，通过足尺模型试验、三维有限元仿真及理论分析等手段，系统的开展了先张预应力双T梁基本结构行为以及设计方法研究。主要研究结论如下： （1）分析了先张预应力梁从放张、消压、开裂到极限承载状态基本结构行为；总结了先张预应力筋传递长度的力学机理及相关计算公式；梳理了先张双T梁各阶段预应力损失的计算方法及影响因素，特别是针对现有制梁工艺提出了在钢绞线端部增设抗滑夹套等降低预应力损失的措施。 （2）开展了30m先张预应力双T梁的抗弯足尺模型试验，在试验加载技术上，运用“梁上堆载+千斤顶加载”的混合加载方式；采用多种传感器测试手段，得到各阶段关键截面的应力分布及挠度发展；表明新型先张双T梁结构设计参数合理，能够满足现行桥规的刚度及承载力要求。 （3）开展了新型30m先张双T梁的弹性和实体有限元分析，与足尺模型试验结果进行了对比，特别研究了最后几级加载工况下结构的裂缝发展分布，同时在仿真和试验研究的基础上，提出了改进梁端抗裂性等的构造措施。 （4）从压力线及力流扩散传递的角度研究了先张双T梁的内力变化规律。针对各加载工况计算了全截面压力线的位置，同时又将压力线分解成顶板压力线和腹板压力线，分别观察力流在顶板和腹板之间的传递。在此基础上，提出了梁端预加力在顶板内渐次扩散的拉压杆模型，可为顶板横向配筋设计提供参考。 （5）以Magnel可行域为理论依据，研究了先张预应力双T梁的钢绞线配束设计方法，计算先张双T梁的各个特征截面的Magnel可行域，得到了预应力筋的配束索界；针对先张预应力双T梁的配筋特点，提出了在直线配筋确定的基础上，折线配筋的设计方法。 |
| 作者： | 罗杰 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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