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体外预应力加固铁路盖板涵力学性能研究
| 论文题名： | 体外预应力加固铁路盖板涵力学性能研究 |
| 关键词： | 体外预应力筋加固;跨中挠度;盖板涵;应力增量;参数分析;力学性能 |
| 摘要： | 我国20世纪70-90年代初修建的盖板涵大部分在使用。虽然结构设计荷载较低，但盖板涵的各种病害日益加重，已经不能满足日益增长的重载化要求，对既有盖板涵结构进行加固实现提载凸显重要。作为一种简便的加固方式—体外预应力加固，对提高钢筋混凝土梁整体承载能力不足等问题非常有效，故在工程界被广泛地使用，并在施工中得到了不断的创新。 目前，体外预应力的研究大多是参考无粘结预应力的研究理论，本文也借鉴已有的研究理论，以体外预应力筋加固大秦铁路盖板涵静载试验为研究背景，基于体外预应力筋应力增量与梁体跨中挠度及混凝土压应变的相关性，针对盖板涵结构体外预应力筋加固的局限性，提出了梁底直线体外预应力筋加固盖板涵结构计算模型，系统地对用截面应变和挠度表示的体外预应力筋应力增量作了分析，相关工作如下： （1）介绍了国内外对体外预应力结构的研究现状以及盖板涵常见的加固方法，各自的加固计算原理进行了讨论，并比较了各方法的优缺点。 （2）利用梁体变形前后的几何关系，推导了铁路运营阶段体外预应力加固盖板涵在均布荷载、三分点荷载、集中荷载作用下的应力增量的统一表达式。并与截面剪力、弯矩平衡关系式迭代计算，考虑反弯矩对应力增量的影响，最终得到应力增量的数值解。并进一步对影响加固效果的各参数敏感性做了分析。 （3）对盖板涵建立有限元MIDAS/FEA实体模型进行结构内力分析。模型值与理论值吻合较好，可以满足本文计算要求。 （4）根据相似原理制作了1:1大秦铁路盖板涵体外预应力加固模型，在试验室大厅进行了正常使用阶段下静载试验。试验中主要测量了挠度、钢筋应变、混凝土应变、体外筋应变，跟加固前比较，施加不同有效预应力，混凝土压应变、挠度、钢筋应变、体外筋应力增量减少幅度较大，加固效果明显。 通过与试验数据比较，本文的理论值与试验值吻合较好。对于梁高较小的盖板涵来讲，近似取值相对误差较大。因此，本文体外预应力筋应力增量计算方法仅对于盖板涵采用梁底直线布筋且无转向块的体外预应力加固具有一定的通用性，建议在后续的研究中继续改善。 |
| 作者： | 崔建龙 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王起才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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