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在役空心板底面纵向裂缝成因分析及自治技术研究
| 论文题名： | 在役空心板底面纵向裂缝成因分析及自治技术研究 |
| 关键词： | 空心板梁;纵向裂缝;有限元方法;旧桥加固;体外预应力 |
| 摘要： | 先张法空心板梁由于其良好的受力性能和施工便利性,在我国道路建设上发挥着巨大的作用,但在桥梁使用过程中,产生了影响使用性能和耐久性能的底板纵向裂缝病害。 为探究纵向裂缝的成因以及对桥梁使用性能的影响,本文以广靖锡澄高速公路以及312国道江苏段板梁桥为调查研究对象,首先进行纵向裂缝分布及伴随病害调查研究,发现产生纵向裂缝病害桥梁较多,且伴随病害较为严重；其次对典型病害桥梁底板厚度等内容进行调查,发现空心板底板厚度普遍小于设计值1～5cm,底板强度满足设计值,部分钢绞线锈蚀；最后选取广靖锡澄以及南京绕城公路两座板梁桥进行荷载试验研究,得出完好板梁在使用过程中底面横向拉应变较小,开裂板梁裂缝宽度越大荷载卸除后残余变形越大的结论。 通过调查结果和文献调研,本文分别进行了施工阶段和使用阶段纵向裂缝的成因分析,得出施工阶段纵向裂缝产生原因为空心板底板厚度不足、底板混凝土匀质性较差以及钢绞线放张不当,使用阶段纵向裂缝产生原因为荷载横向弯矩效应、底板缺陷以及铰缝损伤。 裂缝发展趋势分析表明,端部纵向裂缝发展较为缓慢,最终趋于稳定,跨中裂缝具有向四分点延伸发展的特性,四分点裂缝具有向梁端及跨中延伸发展的特性,断续裂缝将发展为通长裂缝,而通长裂缝将持续扩展。板梁工作性能影响分析表明,纵向裂缝位置短束完全失效对板梁预压正应力影响不大,开裂板梁挠度增大,随裂缝扩展板梁顶板下缘开裂,影响板梁正常使用性能。 最后本文对四种不同的纵向裂缝处治技术进行研究,得出封闭裂缝方法适用于端部纵向裂缝及活载影响较小的边梁纵向裂缝的处治；底板灌浆适用于端部纵向裂缝、跨中纵向裂缝、通长纵向裂缝和断续纵向裂缝的处治；横向粘贴碳纤维适用于受活载横向弯矩影响较小板梁纵向裂缝以及其余板梁端部纵向裂缝处治；横向体外预应力处治方法使板梁底板及铰缝下缘产生横向压应力抵消底板中由于各种因素产生的拉应力,适用于四分点纵向裂缝、跨中纵向裂缝、通长纵向裂缝和断续纵向裂缝处治,但需根据实际桥宽、斜交角等因素考虑方案的可行性。各处治方法在实际工程综合应用能起到更好的效果。 |
| 作者： | 宋军 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 虞建成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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