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体外预应力加固拓宽桥梁纵向的应用研究

毛力辉  
【摘要】:桥梁是公路的咽喉,桥梁使用功能的好坏影响整条线路畅通,大部分原有桥梁己经不能满足当前的设计标准要求,严重影响公路运输事业的发展。随着国民经济的快速发展,交通量和车辆载重不断的加大,公路交通的负荷日趋增大,使部分早期设计修建的桥梁的原有损伤不断加重,并且加速了桥梁的老化、破损,严重影响交通运输和制约了地方经济的发展。因受资金和材料资源等的限制,原有桥梁不可能全部拆除重建,而是希望利用原有桥梁,通过加固技术对旧桥进行技术加固改造,提高其原有承载能力。所以桥梁的加固和维修已经成为工程的热点问题。 本文重点讨论了体外预应力技术加固拓宽后的桥梁。体外预应力加固方法是在原有桥梁的受拉区布置体外预应力索,预应力索锚固在梁的两端,给梁施加轴向压力和弯矩。本文对体外预应力加固作了构造分析、力学分析,讨论了加固体系正常使用阶段的应力、挠度以和加固体系极限强度计算方法。并对体外预应力索的预应力损失进行深入研究,并考虑体外预应力索振动特性的影响。 结合工程实例,本文研究了ANASYS模拟体外预应力筋的方法,并建立的实际工程的空间有限元模型,对加固前后的桥梁进行静力荷载分析,并通过施加不同的预应力和安放转向块的不同间距的模拟,得到跨中下挠挠度值,并根据挠度值进行优化实验设计,得到优化结果。并根据优化结果进行桥梁加固模拟,模拟数据表明施加体外预应力能够抵消部分恒载,起到卸载的作用,从而改善和调整原结构的受力状况,显著提高结构刚度、抗裂性及结构承载能力。并进行动力特性的分析。


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