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在役系杆拱桥吊杆夹片锚防脱锚加固处治技术研究
| 论文题名： | 在役系杆拱桥吊杆夹片锚防脱锚加固处治技术研究 |
| 关键词： | 系杆拱桥;吊杆应力;锚固装置;静力性能 |
| 摘要： | 20世纪90年代中期预应力筋和配套锚固新技术得到了大量的推广和应用，在全国建了一大批采用夹片锚锚固钢绞线并进行竖向孔道压浆的刚性吊杆系杆拱桥。采用夹片锚锚固钢绞线的吊杆，存在的问题在工程施工和服役过程中逐渐暴露，特别是已影响到此类桥梁的营运安全。国内已发生多起因夹片锚吊杆脱锚的桥梁安全事故，引起众多学者的探讨和研究。目前针对此类夹片锚吊杆脱锚引起桥梁坍塌的理论分析和现场加固处治的方法还无相关研究。 基于此，本文针对在役系杆拱桥吊杆夹片锚防脱锚加固处治技术展开研究，包括系杆拱桥吊杆静、动力力学性能分析；吊杆失效影响分析；系杆拱桥吊杆夹片锚脱锚原因验证试验；机械式二次锚研发及锚具组装件试验；机械式二次锚张拉组装模拟试验和现场应用施工工艺。 本文以江苏常州某简支下承式系杆拱桥为工程背景，采用“刚性吊杆法”确定吊杆成桥索力，进行了全桥设计活载、超重载车辆工况下吊杆受力计算，并对可能失效吊杆进行失效影响分析。超重载车辆作用下，吊杆应力、应力幅较高，设计中应适当提高吊杆安全系数以应对桥梁运营中超载问题。某根吊杆失效仅引起同侧临近吊杆应力较大增加，较大的应力幅引起吊杆夹片锚松脱的可能性增大。相邻两吊杆同时失效，引起临近吊杆应力急剧增大，会造成吊杆断裂。吊杆失效引起的拱肋开裂（刚度减小），极大的降低了结构整体稳定性，会导致拱肋失稳继而结构坍塌。 推导了吊杆轴向、横向固有振动频率计算公式，定量分析了阻尼比、速度对于简支下承式系杆拱桥吊杆动力响应的影响。短吊杆具有更大轴向、横向自振频率，承受更大的冲击作用，但长吊杆具有较高的应力幅值，两者的疲劳问题均需引起重视。 对系杆拱桥吊杆夹片锚脱锚原因进行了验证试验，试验表明采用夹片锚锚固钢绞线的刚性吊杆孔道灌浆及锚头封锚引起的夹片缝隙水泥浆，在荷载增大情况下会影响夹片的有效跟进从而降低夹片锚锚固能力；短吊杆张拉锚固损失值大，建立的有效拉力低，影响夹片夹持力，从而在动荷载作用下具有首先脱锚的可能性。 针对夹片锚吊杆现场实际外露钢绞线情况，研发了机械式二次锚，通过锚具组装件静力性能试验，该新型附加锚固装置能满足实际应用要求。进行了该装置模拟组装试验，通过张拉锚环后退，可实现夹片的相对跟进而夹片与钢绞线间夹紧。该附加装置为夹片锚刚性吊杆二次防线，通过张拉可以实现一次锚的补张拉和机械式二次锚的有效锚固。并在此基础上探讨了机械式二次锚加固现场应用施工工艺，为机械式二次锚现场加固应用提供指导与参考。 |
| 作者： | 曾令权 |
| 专业： | 土木工程;结构工程 |
| 导师： | 郭正兴;罗斌 |
| 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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