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预应力混凝土箱梁竖向预应力孔道对腹板截面削弱的研究
| 论文题名： | 预应力混凝土箱梁竖向预应力孔道对腹板截面削弱的研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土箱梁;竖向预应力;孔道灌浆;主拉应力;折减系数;应力集中;加载试验;有限元分析 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续（刚构）箱梁桥结构体系应用广泛，发展迅速。为了减少和控制腹板主拉应力、防止开裂，在箱梁腹板设置竖向预应力筋成为设计重要内容。然而，在设置了竖向预应力后，箱梁腹板开裂现象仍然普遍存在。其中竖向预应力存在损失过大或失效，难以达到设计要求的问题，是导致腹板开裂主要原因之一。本文主要研究内容是在竖向预应力筋孔道未灌浆及灌浆不饱满的情况下，腹板截面抗剪刚度、抗弯刚度及抗压刚度的削弱对应力水平产生的影响以及在孔道周边引起的应力集中现象。具体研究方法如下: 首先，在应力均匀及其它假设的前提下，对湖南益阳赤山大桥、常张高速沅水大桥两座大桥进行变截面箱梁腹板应力分析，得到竖向预应力孔道削弱对腹板应力水平的影响，并采用等效主拉应力增量法对腹板竖向预应力进行折减分析。其次，建立箱梁腹板有限元简化模型进行孔道周边剪应力集中分析，初步得到剪应力集中系数。最后，制作实验梁进行实验研究，配合有限元分析，对比研究竖向预应力孔道灌浆与否对试件应力水平及抗剪性能的影响，同时还对实验梁进行竖向预应力孔道应力集中分析。 变截面箱梁腹板应力分析，应力集中有限元分析及试验研究表明:竖向预应力孔道在未灌浆的情况下，对截面的削弱及孔道周边的应力集中将削弱竖向预应力的使用效果，导致腹板主拉应力增大。因此，在进行竖向预应力设计时，有必要对竖向预应力进行折减以弥补孔道削弱对结构造成的不利影响。 |
| 作者： | 尹旭文 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 钟新谷;沈明燕 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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