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体外预应力混凝土桥梁抗剪承载力研究
| 论文题名： | 体外预应力混凝土桥梁抗剪承载力研究 |
| 关键词： | 体外预应力混凝土桥梁;抗剪承载力;桁架+拱模型;极限平衡分析法;非线性有限元;修正的压应力场理论 |
| 摘要： | 体外预应力为无粘结预应力技术的一种,因其能降低结构整体造价和提高施工效率,在桥梁工程中得到大量采用,同时也是非常有效的对现存结构的加固方法.为进一步在国内推广应用体外预应力技术,结合交通部和科技部的相关科研项目,在系统研究体外预应力混凝土桥梁结构性能的大课题下,本课题主要进行体外预应力混凝土桥梁的抗剪承载力研究.首先阐述了混凝土结构抗剪承载力理论的发展,针对体外预应力混凝土桥梁抗剪性能的特点,分析了预应力对混凝土梁抗剪承载力的影响,以及体外和体内预应力混凝土梁抗剪性能的区别.设计了常用跨径的体外预应力混凝土桥梁,采用相似关系将其缩小为模型梁,进行了系列抗剪试验,其中考虑的试验变量包括剪跨比、预应力度、配箍率和体内体外比等;对节段式体外预应力混凝土梁的抗剪性能也进行了试验研究,试验变量包括剪跨比和接缝位置等.基于桁架理论和拱理论,建立了适合体外预应力混凝土桥梁抗剪承载力计算的桁架+拱模型.该模型能较好的反映体外预应力混凝土梁抗剪机理中桁架作用和拱作用之间的相互影响.根据比较成熟的混凝土两轴强度准则,推导了适合体外预应力混凝土抗剪承载力计算的混凝土两轴强度简化准则,建立了体外预应力混凝土桥梁抗剪承载力分析的极限平衡分析法.修正的压应力场理论也作为抗剪分析方法的一种比较.在对体外预应力混凝土模型梁试验结果分析的基础上,分别采用桁架+拱模型分析法、极限平衡分析法、修正的斜压应力场理论以及非线性有限元程序,对体外预应力模型梁试验结果进行分析比较.由于体外预应力混凝土足尺梁抗剪试验较为困难,故采用非线性有限元程序对体外预应力混凝土足尺梁进行了全过程受力分析,以补充和完善其抗剪性能研究.然后在有限元分析的结果基础上,回归了体外预应力索极限应力公式和斜裂缝水平投影长度计算公式.最后提出了体外预应力混凝土梁抗剪承载力设计建议,并给出了计算示例. |
| 作者： | 沈殷 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈艾荣;李国平 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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