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混凝土梁桥上部结构加固对策研究
| 论文题名： | 混凝土梁桥上部结构加固对策研究 |
| 关键词： | 混凝土梁桥;抗弯承载力;桥梁加固;有限元分析 |
| 摘要： | 近年来，公路交通量不断增加，公路桥梁负荷日益加重，而公路桥梁本身在施工过程中受到一些难以控制的不利因素影响，在建成运营中又受到风、雨、水流的侵袭，温度、湿度的变化的影响，甚至遭到地震、船舶撞击的严重损害，造成桥梁损伤或局部破坏。同时，每座桥梁的结构材料性能也会随着时间的推移而不同程度降低。这就使得桥梁服务能力与交通需求的矛盾日益突出。鉴于大量病桥不断出现，深入研究桥梁的加固策略对于在役桥梁的合理利用具有重大的现实意义。 为了了解目前应用比较广泛的几种加固方法在梁桥中的适应性及其抗弯加固效果，本文进行了加固方法对比试验研究。本次试验共浇注了8根钢筋混凝土T梁，分别采用粘贴碳纤维、粘贴钢板、高性能复合砂浆钢筋网，体外预应力等加固方法，对各种加固方法的抗裂性能、变形能力、裂缝分布形态、应变分布规律、破坏模式以及极限承载能力进行了对比分析。 为了深入的了解各种加固方法的机理和弥补试验数量的不足，本文采用了大型通用有限元分析软件Ansys对试验梁进行了理论分析。通过非线性有限元分析，得到了加固梁的受力全过程数据，将有限元结果与试验结果对比可知两者在土木工程所要求的精度内吻合良好。说明非线性有限元能够模拟加固试验梁的弹塑性受力过程，是一种有效的理论分析方法。本文在经验证的有限元模型的基础上，进行了加固参数分析，拓展了试验。 本文进一步在试验和理论分析的基础上对混凝土梁桥上部结构的抗弯加固策略进行分析，总结分析了各种加固方法的优缺点。为了方便在方案设计阶段的计算，基于目前的试验结果和理论认识推导各种加固方法的统一承载力增量计算公式，并在此基础上分析了基于承载力的加固策略。根据目前的加固方法的施工特点，分析了基于最小干扰交通的加固策略。为了便于对加固方案进行评价，本文提出了两种评价指标：承载能力改善效益系数λ1和使用性能改善效益系数λ2。在本文最后提出一种综合加固的新思路即将非预应力加固方法与体外预应力加固方法联合运用，并运用非线性有限元进行了理论分析，结果表明综合加固能够取长补短，具有良好的加固效果，值得深入研究。 |
| 作者： | 陈军 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 徐文平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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