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有粘结预应力加固体系参数分析与数值模拟
| 论文题名： | 有粘结预应力加固体系参数分析与数值模拟 |
| 关键词： | 有粘结预应力;桥梁加固;承载力;抗裂性能;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国公路交通运输的发展,越来越多的桥梁需要加固维修。桥梁加固由以前的被动加固逐渐进入到主动加固阶段。有粘结预应力加固体系,依靠高性能复合砂浆,将预应力筋与被加固梁粘结为一体,共同抵御外荷载,成为桥梁主动加固的新方法。本文首先对有粘结预应力加固体系的计算公式进行了推导,然后对旧桥中不同跨径的简支板梁的承载能力和抗裂性进行了参数分析,最后采用有限元程序对8m空心板梁加固后的受力性能进行了数值模拟与分析。主要研究内容如下: 首先,对有粘结预应力加固体系承载力的计算方法进行了分析,阐述了在旧桥加固中对极限承载力计算中主要考虑的两方面因素:一是以应力为控制原则的极限承载力计算,二是以应变为控制原则的极限承载力计算。研究了预加力对已开裂构件计算截面的应力变化过程,并推导了二次受力的预加力对计算截面应力的计算公式。 其次,对影响单片主梁极限承载力的主要因素进行了参数分析,选用了旧桥中常见的三种跨径的普通混凝土简支板梁,分析了在不同的普通钢筋配筋率、不同的预应力筋面积下,对单片主梁极限承载力的影响。分析表明:有粘结预应力加固方法,在相同预应力筋面积下,对跨径较小,配筋率较小的梁,提载效果显著,对不同的预应力筋面积下提载效果成非线性提高。 再次,对影响单片主梁抗裂性能的主要因素进行了参数分析,选用了旧桥中常见的三种跨径的普通混凝土简支板梁,分析了在不同的普通钢筋配筋率、不同的加固预应力筋面积下、不同的张拉控制应力下,预加力对单片主梁抗裂性能的影响。分析表明:有粘结预应力加固方法,在相同张拉控制应力,相同预应力筋面积下,对跨径较小,配筋率较低的梁,抗裂性能提高较大,对不同张拉控制应力与预应力筋面积下提高比例成非线性增加。 最后,采用有限元程序ANSYS对8m空心板梁加固后的受力性能进行了实体数值模拟与分析,比较了实体数值模拟值与材料力学计算值的差异性。计算结果表明:在跨中计算截面,可以用材料力学计算值作为工程应用值;在梁端截面,以实体模拟计算值作为工程应用值。 |
| 作者： | 于海营 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙全胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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