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外包混凝土加固结构的受力性能与工程应用
| 论文题名： | 外包混凝土加固结构的受力性能与工程应用 |
| 关键词： | 桥梁加固;外包混凝土加固法;斜腿刚架拱桥;受力特性;应力滞后;桥梁结构;承载力计算 |
| 摘要： | 应用外包混凝土法（也称增大截面加固法）加固的构件，其受力特性不同于一次性成型的整体式构件，新增结构具有应力滞后特性，加固效果也与原结构的受力状况有关。为了完善外包混凝土加固构件的计算方法，掌握加固前、后桥梁结构受力性能的变化，得到加固效果受哪些因素的影响，确定外包混凝土法的实际加固效果，本文从加固构件正截面承载力计算方法、加固实际工程的应用研究、加固前（后）桥梁结构计算，和实桥静载试验评价其加固效果，四个方面展开研究。 正截面承载能力计算方法的研究方向包括最常见的两种构件——受弯构件和偏心受压构件的正截面承载力计算公式，及其它相关计算公式。研究中涉及了三种加固受弯构件承载力极限状态破坏情况，与九种加固偏心受压构件承载力极限状态破坏情况。研究表明，加固结构属于哪种破坏形式，与新增结构的滞后应变有关，即与原结构在一期荷载下产生的效应及加固前、后构件的截面尺寸有关。 实际工程应用研究则从外包混凝土法加固斜腿刚架拱的适应性、加固前大桥上部结构原有病害情况与无损专项检测、斜腿刚架拱的加固技术这几个方面着手。 进行加固前、后桥梁结构的理论分析时，分别应用ANSYS软件建立了三维实体空间有限元模型，及MIDAS—Civil软件建立平面杆系模型对桥梁进行加固前、后的结构计算。对计算结果进行分析后认为外包混凝土法应用于斜腿刚架拱桥各构件加固的效果为：主拱肋跨中>主拱腿拱脚>主拱肋L/4截面（主拱肋）；外弦杆>内弦杆（上弦杆）。其加固效果与相关因素的关系为：①外包混凝土法的加固效果和一期弯矩与二期弯矩之比呈反比；②在新增结构层厚度一定时，加固效果与原结构截面的高度呈反比。外包混凝土法与增强横向联系、加强桥面系配合使用时，亦有助于各主拱片共同承担荷载，加强了桥梁的横向整体受力性能。 最后通过现场静载试验对外包混凝土法应用于实桥加固的效果进行了评价。试验结果表明，加固后的桥梁其承载能力能够达到加固设计荷载等级的使用要求。 |
| 作者： | 谌洁君 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李国平;谌润水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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