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行车荷载对拓宽桥梁早强拼接缝开裂及受力性能的影响
| 论文题名： | 行车荷载对拓宽桥梁早强拼接缝开裂及受力性能的影响 |
| 关键词： | 拓宽桥梁;行车荷载;拼接缝开裂;受力性能 |
| 摘要： | 在桥梁拓宽工程中，行车荷载会引起新旧桥之间变形不一致，从而导致拼接缝开裂并影响其受力性能。早强混凝土具有凝结时间短，早期强度高，受振动影响小等优点，可减小行车荷载对拼接缝产生的不利影响。本文采用试验研究与有限元分析结合的方法，研究了行车荷载对拓宽桥梁早强拼接缝开裂及受力性能的影响。本文主要工作内容及结论如下： 建立了基于ABAQUS的拓宽后简支T梁桥模型，得出了在不同车道施加车辆荷载时，在拼接缝不同弹性模量下的跨中拼接缝两侧挠度差以及车辆荷载最不利位置。并研究了交通管制措施以及设置梁式剪力架对减小跨中拼接缝两侧挠度差的效果，结果表明：在封闭靠近拼接缝一侧的车道时旧桥跨中挠度减小78%，在桥梁两个1/3跨径处设置梁式剪力架时跨中拼接缝两侧挠度差减小85%。 制作了10个拼接缝试件，在试件后浇段混凝土浇筑完时进行了振动试验和拟静力试验，观察了试件的开裂情况，监测了试验过程中钢筋应变的变化。在试件后浇段混凝土浇筑28d以后进行了受弯性能试验。试验结果表明：在施加相同位移的情况下，高频振动比低周反复加载更易导致试件开裂；在早强拼接缝浇筑后，当振动或拟静力加载导致试件轻微开裂时，试件的抗弯承载力不会降低，当振动或拟静力加载导致试件严重开裂时，试件的抗弯承载力降低24%。 基于振动试验和早强混凝土材料的力学特性，提出了早强混凝土拼接缝不开裂的计算方法，即终凝时混凝土最大拉应变不超过120με。根据这一计算方法对两座简支T梁桥、一座简支空心板桥和一座连续箱梁桥进行分析，确定了这四座桥的开裂控制措施。并分析了上述四座桥在拼接缝浇筑前的旧桥挠度与早强混凝土终凝时拼接缝最大拉应变之间的关系，由此给出实际桥梁拓宽工程中早强混凝土拼接缝浇筑前新旧桥之间的挠度差限值：对于拼接缝无横隔板的桥梁，在拼接缝浇筑前新旧桥之间的挠度差不能超过3.0mm，对于拼接缝有横隔板的桥梁，在拼接缝浇筑前新旧桥之间的挠度差不能超过1.5mm，在拼接缝加水搅拌后5h时可不再采取开裂控制措施。 |
| 作者： | 石旻昊 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 杜进生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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