装配式砼梁桥横向加固改造若干关键技术问题研究

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1、分类号：U445密级：公开UDC：624编号：201431603001河北工业大学硕士学位论文装配式砼梁桥横向加固改造若干关键技术问题研究论文作者：安帅锟学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：建筑与土木工程指导教师：黄海新职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterofEngineeringDegreeofArchitecturalandCivilEngineeringSTUDYONSOMEKEYTECHNICALPROBLEMSOFTRANSVERSEREINF

2、ORCEMENTOFASSEMBLYCONCRETSLABBRIDGEbyAnShuaikunSupervisor:Asso.Prof.HuangHaixinMay2017摘要装配式混凝土梁桥以其制作简便、施工方便、取材经济等优点，成为我国中小跨径桥梁的常用桥型。随着交通量的增长和服役年限的增加，装配式混凝土梁桥越来越多的出现单板受力的现象，如何改善梁间的横向协同性因此成为热门课题。体外预应力横向加固是近年来出现的一种新型加固方法，其以初显的经济成本低、加固工期短、成效良好等优势在桥梁维护中被逐步采用。然而，其加固机理尚缺乏统一的认识，对加固中铰缝的模拟亦较为粗略

3、，各加固方法间工程实例的对比有待补充。为此，本文主要以体外横向预应力加固为着眼点，采用理论分析和数值模拟等手段，对加固中遇到的部分关键问题进行了探索，主要内容有：（1）基于铰接法原理，建立了能考虑预应力横向加固效应的解析式，结合有限元分析，揭示了体外横向预应力加固下各板支座反力变化及影响因素。（2）采用更接近实际车轮作用状况的集中荷载，对传统正弦函数的作用假定进行了修正，给出了常用跨中荷载横向分布系数表达式中刚度系数的修正参数，为实际工程检测提供了更为精确的理论依据。（3）采用界面单元，对板梁桥横向铰接缝的损伤状态进行了模拟，采用理论正、反推演和数值分析明确了界面

4、单元中相关参数的初值及量化区间，获得了法向刚度和切向刚度与铰缝开裂和错动位移的变化规律，拟合建立了法向位移和切向位移与切向刚度的数值方程，为结构劣化性能及加固分析奠定了基础。有限元模拟验证了理论分析结果的适用性。（4）进行了实桥加固试验，结合有限元分析，对比了体外横向预应力和钢板两种方式的加固效果，结果表明前者有利于增加铰缝的安全储备，后者对荷载横向分布的改善更为明显。关键词：装配式混凝土梁桥；荷载横向分布；横向加固；体外横向预应力；有限元分析IABSTACTAssemblyconcreteslabbridgehasbeenusedasthecommonbridg

5、eforthemediumandsmallspanbridgeinourcountrybecauseofitsadvantagesofeasyfabrication,convenientconstructionandeconomy.Therearemoreandmoresinglebeambearingphenomenoninassemblyconcreteslabbridgewiththeincreasingoftrafficvolumeandservicelife.Thushowtoimprovethelateralcoordinationbetweensla

6、bshasbecomeahotresearch.Externalprestressingtransversereinforcementisanewreinforcementmethodinrecentyears,anditisgraduallyadoptedinbridgereinforcementwithitsadvantagesofinitiallowcost,shortduration,andgoodresults.However,thereinforcementmechanismisstilllackofunifiedunderstanding,thesi

7、mulationofthehingejointinthereinforcementisrelativelyrough,andthecomparisonbetweenthemethodofreinforcementinengineeringexamplesneedtobeadded.Therefore,somekeyproblemsencounteredinreinforcementareexploredinthispaperbymeansoftheoreticalanalysisandnumericalsimulation,basedontheexternaltr

8、ansve