基于基于施工组合缺陷的预应力箱梁试验研究和力学分析

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1、郑州大学硕士学位论文基于施工组合缺陷的预应力箱梁试验研究和力学分析姓名：王焱申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：王东炜20070420郑州大学硕士学位论文摘要预应力混凝土箱梁桥是最常见的梁桥结构形式之一。随着交通建设的飞速发展，大量的预应力混凝土箱梁桥出现在了我国公路和城市道路网络之中。同时，各种桥梁的质量问题也伴随着桥梁的建设而出现，大量调查资料的统计分析结果说明，旌工缺陷是造成各种桥梁病害的主要因素之一。理论分析、试验验证、工程实践是结构工程学科建立和发展的三个重要支柱。本文建立了二分之一大比例30In跨预应力混凝土箱梁模型，设定了端头混凝土浇筑严

2、重不密实和单侧单束钢绞线张拉不到位的常见施工组合缺陷，并采用常规的方法对缺陷部位进行了常规加固处理，形成一典型的有施工组合缺陷的试验梁模型。通过对缺陷试验梁的静载破坏试验，考察了试验梁的受力过程和破坏形式，分析了施工组合缺陷对箱梁结构性能的影响。进而，进行了有缺陷试验梁模型开裂前的三维有限元对比分析。对比分析有限元分析结果和试验数据得出以下结论：1)特定的施工组合缺陷对箱梁的整体承载能力影响不甚显著。实测极限承载力与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》理论设计值比值为1．77，尚有较高的冗余程度。2)特定的施工组合缺陷对小箱梁的耐久性能会有较大程度的

3、影响。由于单侧预应力张拉未达到设计值要求，导致施荷过程中该侧混凝土的过早开裂，且裂缝发展相对较快，在长期的使用过程中将可能影响到结构的耐久性能。3)单侧单束预应力张拉不到位不致造成箱梁较大的扭转效应。通过对试验梁开裂前阶段的实验数据统计和有限元分析可知，有缺陷试验梁在开裂前阶段的应力应变仍为线弹性变化，扭转效应不明显。、关键词：静载破坏试验，极限承载力，预应力混凝土，箱梁，大比例模型试验，施工组合缺陷，有限元分析郑州大学硕士学位论文Abstract’nepre-s缸'essedconcreteboxbeambridgeisoneofthemostpopula

4、rbeambridgestructures．Withthedeeplydevelopingofthetrafficandthetransportation,massiveprestressedconcreteboxbeambridgeshavebeenbulldedinrecentyears．Atthesametime，itisoccurredofvariousqualityproblemsonthepre-stressedconcreteboxbeambridges．Accordingtotheresultsfromstatisticsandtheanal

5、ysis，oneofthemainreasonsofthequalityproblemsisfiomtheconstructionaldeficiency．Theoreticalanalysis，experimentalvalidationandengineeringpracticearethethreepillarsoftheestablishmentanddevelopmentofstructuralengineering．Aone-halfscalemodleofthe30mprestressedconcreteboxbeamwasbuilt，andt

6、hedeficienciesonthepouringandvibratingofconcreteandthetensioningofpre·stressedwireswerespecified．ThenatestbeamwithgivenassembleddeficienciesWasmade．Throughthedeadloaddestructivetestonthedeficiencyingbeam,theloadingproessandthedestructionalformofthebeamWasdetected，andtheinfluenceoft

7、heconstructionaldeficiencyonthebeamwasanalysised．Furthermore，a3Dfiniteelementanalysisonthedeficiencyingbeamwasdonetocomparewitllthetestresultsofthedeficiencyingbeam．Accordingtotheconu”dstanalysisresultofthedeadloaddestructivetestandthefiniteelementanalysis，thefollowingconclusionswa

8、sobtained：l、11璩givendefici