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多跨简支梁桥面修补技术的数值模拟分析
| 论文题名： | 多跨简支梁桥面修补技术的数值模拟分析 |
| 关键词： | 简支梁;桥面修复;数值模拟;受力分析 |
| 摘要： | 多跨简支梁桥在桥面连续处存在负弯矩，会产生较大的拉应力而使混凝土开裂，需对其进行修补。目前有两种常用的方法：一是将简支梁桥转换为先简支后连续梁桥；二是将开裂处的混凝土清除，换用不同的修补材料。还有一种不常用的方法是不施加预应力，也不进行支座转换，直接将简支梁转换为连续梁桥。 本文针对一个实际的两跨桥面连续简支梁桥的桥面修补工程，详细的研究了各种不同的修补加强方案，对每个方案在不同工况下的受力分析进行了数值模拟。主要工作有： (1)详细考虑了采用钢纤维砼、钢纤维砼+碳布、环氧砼和环氧砼+碳布四种修补方案对负弯矩区域进行桥面修补。整个数值模拟在大型通用商业有限元软件ANSYS中进行，因此较为详细的介绍了所用到的有限元基础理论，特别是对数值模拟中用到的SOLID65单元进行了详细的说明；利用极值原理，给出了车道集中荷载的最不利位置；分析了温度工况和车道荷载工况的相互耦合作用，指出了存在的P-△效应。 (2)对本文中刚性路面的这4种修补技术的数值模拟表明，温度荷载工况与车道荷载工况相比，更容易使桥面出现裂缝；因为修补层厚度相对很小，无法有效阻止桥面连续段两端的截面转动，因此偏柔的环氧混凝土修补方案和偏刚的钢纤维混凝土修补方案，不管是否加了碳布，都无法有效阻止桥面连续段路面混凝土在复合工况下的开裂，需要寻找更好的修补方案才能达到好的抗裂效果。 (3)通过将桥面连续简支梁的两梁端之间的空隙进行完全浇注，以达到补强的目的，由于两支座距离较近，通过受力分析表明，这样的补强效果在车道荷载作用下是有效的；但在温度荷载作用下，铺装层仍会出现较大的拉应力导致路面开裂。因此，也不提倡采用这种方法。 |
| 作者： | 李杏 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 喻泽红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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