既有空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)研究

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1、碩士學(xué)位論文既有空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)研究RESEARCHONTHEREINFORCEMENTMETHODWITHTRANSVERSEPRESTRESSFOREXISTINGHOLLOWSLABBRIDGE宋宇鋒哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：U44學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：625密級：公開工程碩士學(xué)位論文既有空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)研究碩士研究生：宋宇鋒導(dǎo)師：王宗林教授申請學(xué)位：工程碩士學(xué)科：建筑與土木工程所在單位：交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:U44U.D.C:625Disse

2、rtationfortheDegreeofMasterinEngineeringRESEARCHONTHEREINFORCEMENTMETHODWITHTRANSVERSEPRESTRESSFOREXISTINGHOLLOWSLABBRIDGECandidate：SongYufengSupervisor：Prof.WangZonglinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：BuildingandCivilEngineeringSchoolofTransportationScienceAffiliation：and

3、EngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要預(yù)制空心板梁橋以其構(gòu)造簡單、建筑高度低、施工方便等優(yōu)點(diǎn)在中小型跨徑橋梁中占有很大比重，然而此類橋型在運(yùn)營過程中卻普遍出現(xiàn)鉸縫病害，在四十多年的實(shí)踐過程中，空心板梁橋構(gòu)造不斷得到改進(jìn)，但仍沒有徹底克服病害問題，究其原因，構(gòu)造上的改進(jìn)并沒有改善鉸縫的受力方式并從根源上克服病害。而目前針對鉸縫病害的加固措施大多是被動(dòng)加固，不能主動(dòng)改善鉸縫受力，橫向預(yù)應(yīng)力加固作為一種主動(dòng)加固方式

4、可以針對鉸縫的受力特點(diǎn)有效減小鉸縫內(nèi)主拉應(yīng)力大小，從而使鉸縫不再開裂，但是橫向預(yù)應(yīng)力加固方法應(yīng)用并不成熟，也沒有實(shí)用設(shè)計(jì)方法，因此本文對空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)研究。首先利用有限元方法和我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法采用的鉸接板法進(jìn)行了橫向分布結(jié)果對比，并通過有限元方法對鉸縫在荷載作用下的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)討論，從受力角度找到了鉸縫病害的原因，分析了現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的不足，并通過開裂計(jì)算驗(yàn)證了此結(jié)論。根據(jù)鉸縫應(yīng)力分析結(jié)果，鉸縫內(nèi)橫向拉應(yīng)力是引起鉸縫開裂的主要應(yīng)力分量之一，通過施加橫向預(yù)應(yīng)力能夠有效控制橫向正應(yīng)力。利用有限元軟件ANSYS建立了鉸縫損傷模型，對其施加橫向預(yù)應(yīng)力驗(yàn)證了橫向

5、預(yù)應(yīng)力加固方法針對鉸縫開裂的空心板梁橋具有良好的加固效果，并對各影響因素進(jìn)行了分析，包括橫向預(yù)應(yīng)力大小、荷載位置、橫向預(yù)應(yīng)力束面積與間距、橫向預(yù)應(yīng)力有無粘結(jié)、裂縫接觸面摩擦、鋪裝層厚度等因素，得出了定性結(jié)論。同時(shí)對比了鉸縫完好的結(jié)構(gòu)施加橫向預(yù)應(yīng)力前后的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)橫向預(yù)應(yīng)力能夠有效改善鉸縫在荷載作用下的應(yīng)力，能夠有效控制鉸縫開裂。根據(jù)橫向預(yù)應(yīng)力加固的定性效果和各因素的定性影響，針對鉸縫內(nèi)橫向應(yīng)力和橫向預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力分布規(guī)律提出了橫向預(yù)應(yīng)力布置方式、材料選擇和施工流程，由空心板梁橫向受力特點(diǎn)提出了彈性支承連續(xù)梁的橫向簡化模型，并通過梁格法實(shí)現(xiàn)，和足夠精確的實(shí)體單元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對

6、比證明了梁格法的準(zhǔn)確性和適用性，提出橫向預(yù)應(yīng)力大小實(shí)用計(jì)算方法，至此形成了橫向預(yù)應(yīng)力加固的完整設(shè)計(jì)方法。最后對我國高速公路普遍橋?qū)挼目招陌辶簶蜻M(jìn)行了實(shí)橋加固設(shè)計(jì)，證明了橫向預(yù)應(yīng)力加固方法的有效性和實(shí)用計(jì)算方法的正確性。關(guān)鍵詞：空心板梁橋；鉸縫病害機(jī)理；橫向預(yù)應(yīng)力加固；有限元方法；實(shí)用設(shè)計(jì)方法-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文AbstractPrecastconcretehollowslabbridgesplayanimportantroleinshortandmediumspanbridgesbecauseofitsadvantagesofsimplestructure,shall

7、owsuperstructuredepth,andconvenientconstruction,whilearecurringproblemiscrackinginthegroutedjointsbetweenadjacentbeams.Thedetailingofhollowslabbridgehasbeencontinuouslyimprovedduringthelastfourdecadesofpractice,butthecrackingprobl