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《在役預應力梁橋殘余承載力評估方法的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、AnalysisForResidualBearingCapacityAssessmentMethodOfIn..ServicePrestressedConcreteGirderBridgesADissertationSubmiaedfortheDegreeofDoctorCandidate:WangLingboSupervisor:Prof.HeShuanhaiChang’anUniversity,Xi’an,China論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明:本人所呈交的學位論文是在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。除論文中已經注明引用的內容外,對論文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確
2、方式標明。本論文中不包含任何未加明確注明的其他個人或集體已經公開發(fā)表的成果。本聲明的法律責任由本人承擔。論文作者簽名:主峻虧夜≯-J年6月砂日論文知識產權權屬聲明本人在導師指導下所完成的論文及相關的職務作品,知識產權歸屬學校。學校享有以任何方式發(fā)表、復制、公開閱覽、借閱以及申請專利等權利。本人離校后發(fā)表或使用學位論文或與該論文直接相關的學術論文或成果時,署名單位仍然為長安大學。(保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定)論文作者簽名:主瘩;皮?。?,年占月矽日導師簽名:—鄉(xiāng)專/,礦\/忖舌嘲、年6月2牛日摘要改革開放以來,我國的橋梁建設進入了高速發(fā)展時期,尤其在中、小跨度范圍內混凝土結構已占絕對優(yōu)勢。預應
3、力橋梁的組成材料在氣候、環(huán)境等自然因素的影響下會逐漸發(fā)生老化,而日益增加的汽車重載作用使橋梁構件的力學性能不斷衰減,加之早期橋梁設計規(guī)范與現(xiàn)行荷載之間的差異,導致已建預應力混凝土橋梁出現(xiàn)承載能力下降、耐久性降低等問題,輕則影響結構的正常使用,重則威脅橋梁安全。因此,對在役預應力混凝土橋梁檢測技術展開研究,全面把握預應力橋梁在正常運營階段的使用性能,可為預應力橋梁結構的安全運營及維修、養(yǎng)護工作提供理論基礎和實踐參考。本文以西部交通建設科技項目“西部地區(qū)在役中小跨徑橋梁承載力快速檢評技術研究”(200731881232)中相關專題為依托,在總結已有橋梁檢測技術及計算方法的基礎上,針對在役中小跨徑預
4、應力梁橋,根據(jù)小荷載作用下單點或多點的撓度測試結果,推算多梁橋中各縱梁整體或分段的實際抗彎剛度,構建反映實際結構剛度分布的橫縱向交叉剛度網,直觀判斷全橋受損區(qū)域及損傷程度概況,進行全橋殘余承載能力計算及評定,全面推動預應力梁橋承載能力檢測的數(shù)值化進程。本文完成的主要研究工作及成果有:1.對分析橋梁結構短期剛度常用的直線雙線性法、有效慣矩法、曲率積分法、(PPC建議》法、公路橋梁設計規(guī)范方法等進行對比研究,采用中國規(guī)范的計算公式并反推橋梁結構的抗彎剛度;對計算有效預應力時常用的基于靈敏度分析法、基于建模分析法、基于靜力分析法、基于動力分析法及檢測有效預應力時常用的直接法、SSR_HT法、形狀記憶
5、合金技術、聲發(fā)射技術和靜力學原理檢測技術等進行對比分析,建議采用預應力鋼索張力測試儀檢測在役橋梁有效預應力。2.提出預應力梁橋的抗彎剛度受張拉力影響的觀點,通過對室內模型試驗及ANSYS軟件仿真結果分析的探討,分析有效預應力與預應力梁橋抗彎剛度間的數(shù)值關系,在中國規(guī)范短期撓度計算方法的基礎上提出預應力結構通用的剛度修正公式,并作為計算結構實際抗彎剛度的依據(jù)。給出預應力梁實際抗彎剛度與其截面形式、截面尺寸、計算跨徑及外荷載位置等因素的擬合方程,據(jù)此提出針對中小跨徑預應力梁橋的剛度推算方法。3。從傳統(tǒng)荷載試驗中實測靜力性能參數(shù)的方式出發(fā),以常用橫向分布系數(shù)計算方法為分析手段,提出不考慮校驗系數(shù)影響
6、的基于撓度值的剛度分解法和考慮校驗系數(shù)影響的基于撓度比值的剛度分解法。兩種方法修正后的縱梁剛度均符合在役橋梁實際剛度分布狀態(tài),基于撓度值的剛度分解法更為簡單。4.以有限元整體剛度方程為基礎,推導適用于任意橋型、可根據(jù)橋梁所屬重要程度及實際缺損狀況隨意分段的縱向剛度分段求解方程,給出簡支梁縱向剛度分段求解方程組、簡化剛度分段求解公式及相應系數(shù)列表。并以此作為求解預應力梁橋剛度縱向分布、反映實際結構縱向損傷分布狀況及損傷程度的依據(jù)。5.以我國橋梁規(guī)范中預應力混凝土梁橋承載能力計算方法為依據(jù),增加受拉區(qū)未開裂混凝土對截面的剛度貢獻,引入名義預應力束面積的概念綜合反映當前結構的平均工作性能,并結合結構
7、實際剛度和實測有效預應力值計算殘余承載能力。與現(xiàn)行承載能力計算方法相銜接,增加反映實際結構有效預應力和承載能力儲備度的消壓度和承載度的概念,建立適用于各類預應力結構的殘余承載能力分級評價指標體系。6.以C++Builder6.0及易語言環(huán)境為基礎,編制包含從荷載試驗設計到殘余承載能力計算全過程的在役中小跨徑預應力梁橋承載能力評估系統(tǒng),通過對13m跨徑預應力空心板橋進行分析,得到橋梁實際的橫、縱向交