详情

原文传递预应力混凝土连续刚构加固设计

论文题名：	预应力混凝土连续刚构加固设计
关键词：	预应力混凝土连续刚构;特大桥病害;加固设计;桥梁工程
摘要：	通过南方某特大桥的大跨度预应力混凝土连续刚构的病害加固设计，从结构的病害分析、加固思路、病害状态模拟、结构平面计算、结构空间验算、到结构局部分析以及构造措施全面地叙述了大跨度预应力混凝土连续刚构桥病害加固设计的全过程。大跨度预应力混凝土连续刚构桥，国内已修建了许多座，经过几年的运营使用，其中较多的桥梁出现了各种各样的病害，这些病害很多带有普遍性。主要出现跨中截面下缘裂缝、四分之一跨处腹板斜裂缝、跨中下挠过大及外露钢件锈蚀等病害。结构加固方式有多种，从加固材料的受力状态来分：分主动受力加固与被动受力加固。主动加固有施加预应力的预应力钢束、预应力钢板及纺纶纤维等。被动加固有粘贴钢板、碳纤维及加设高强度钢筋等。本桥加固综合应用主动加固与被动加固，通过设置纵向张拉体外预应力钢束的方法对该结构进行抗弯强度加固与在腹板外侧粘贴预应力纺纶纤维布加强抗剪能力，经分析这两种方法能够对原结构的病害进行抑制，改善结构的受力性能，并提高了跨中截面抗弯与腹板抗剪的安全储备。考虑到结构分析验算仍是在一些理想化的参数上进行，这些计算参数难免与实际情况存在差异(有时可能会较大)，因此采取粘贴钢板、碳纤维等被动加固措施予以补充。加固设计工作与新结构设计工作有一定的差异，它需要考虑的影响因素更为复杂、细致，加固中的不定因素更多，设计中应考虑必要的安全储备。为了保证加固的安全性，根据85版公路桥梁规范及2004版公路桥梁规范采用“桥梁博士3.0”分析软件对该桥的加固效果进行平面验算；使用大型通用有限元结构分析软件ANSYS进行结构空间计算，将桥梁按照空间实际结构建立有限元模型。对结构加固中各施工阶段的结构的安全性进行分析，与平面分析结果进行校核，对加固设计的合理性和有效性进行进一步论证。局部应力分析使用大型通用有限元结构分析软件ANSYS程序建立局部三维模型，对结构局部受力较为复杂的部位如锚箱、转向块等构件的局部受力情况进行分析，对这些部位局部受力的合理性以及局部稳定性进行分析。
作者：	施顺涛
专业：	建筑与土木工程
导师：	季文玉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文