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基于裂缝扩展计算的在役RC桥梁剩余承载力及耐久性研究

吴少亮  
【摘要】:钢筋混凝土桥梁是应用非常广泛的一种桥梁结构形式,特别是在中小跨径方面。近些年来桥梁结构劣化损伤现象日益严重和普遍,而在桥梁设计过程中,结构的实际使用寿命往往得不到足够的重视。一个日益严重的问题摆在了广大桥梁工作者的面前:如何通过科学合理的检测方法和分析模型评估现有桥梁的技术状况,确定可靠性评估方法,从而为危、旧桥的改造提供科学依据。 本文针对既有钢筋混凝土桥梁,主要考虑车辆超载、裂缝开展等因素对结构承载力的影响,推导现状荷载条件下裂缝高度、宽度计算分析模型,并将结构损伤演化率引入到结构抗弯、抗剪等实效模式的抗力计算式中。通过建立承载能力极限状态方程,从而实现对既有钢筋混凝土桥梁的承载能力及耐久性的评估和预测。 本文以此为技术路线,采用中和轴方程和桥梁普检方法,对桥梁上部结构开裂进行理论分析,并通过ANSYS和ADINA有限元分析软件对桥梁结构裂缝开展规律进行数值模拟,建立了裂缝高度与荷载状态的对应关系。并将裂缝高度这一影响因素引入到桥梁结构承载力评估中,为桥梁结构加固维修提供理论指导。 通过对具体桥梁结构进行的实例分析,表明该方法简便可行,并指出该方法的不足之处及发展方向,为今后钢筋混凝土桥梁结构的承载力计算及耐久性研究工作提供了参考。


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