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钢板-混凝土组合加固预应力混凝土T梁抗剪性能研究
| 论文题名： | 钢板-混凝土组合加固预应力混凝土T梁抗剪性能研究 |
| 关键词： | 重载铁路桥梁;预应力混凝土T梁;钢板-混凝土组合加固;抗剪性能 |
| 摘要： | 因朔黄重载铁路运营年限的增长以及近年来的扩能改造，朔黄铁路桥梁的梁端出现了剪切损伤，急需进行维修加固。针对以上问题，本文提出了钢板-混凝土组合加固的方案对朔黄重载铁路桥梁进行抗剪加固。为此，本文重点从试验研究、数值模拟和动力分析等方面进行了如下工作： （1）进行了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土T梁抗剪试验，对比组合加固与未加固的受损伤预应力混凝土T梁在试验中的试验现象与荷载位移曲线，探究组合加固对于受损伤试件的加固效果。试验结果发现：组合加固可有效提高预应力混凝土T梁的抗剪性能；组合加固预应力混凝土T梁的破坏形式为新老混凝土界面破坏。 （2）采用ABAQUS对抗剪试验进行有限元模拟，建立了试件的精细化有限元模型，并验证了模型的准确性。提取了有限元模拟中组合加固试件新老混凝土界面的剪力，探究了钢板-混凝土组合加固预应力混凝土T梁的受力机理。 （3）基于验证正确的ABAQUS有限元模型，针对组合加固中新老混凝土界面连接强度、加固混凝土强度和钢板强度进行了参数分析。分析结果表明：三种影响因素的提高均可在一定程度上提高组合加固预应力混凝土T梁的抗剪性能，新老混凝土界面连接强度的影响最大；新老混凝土界面强度为目前制约组合加固结构强度的主要因素。 （4）以车桥耦合理论作为基础，选用27自由度车辆刚体模型和ANSYS有限元桥梁模型，采用全过程迭代计算方法，建立了MATLAB和ANSYS联合计算的车桥耦合动力分析模型，并验证了模型的准确性。 （5）基于编写的动力分析程序，对组合加固前后32m预应力混凝土简支梁进行了动力分析，研究7×25t编组列车过桥时梁体的位移响应以及箍筋应力响应，探究了钢板-混凝土组合加固对于桥梁动力性能的影响。计算结果表明：组合加固后预应力混凝土简支梁在列车作用下，横向位移、横向加速度、竖向位移和竖向加速度均得到有效降低；梁体内不同位置处箍筋应力幅也得到有效降低。 |
| 作者： | 赵佳成 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 赵冠远 |
| 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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