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公路简支梁桥上部结构加固方法的试验研究

秦磐龙  
【摘要】:我国的桥梁建设在过去的几十年里蓬勃发展,取得了举世瞩目的成就,但随着现代化建设脚步的不断加快,桥梁安全运营的要求不断严格,荷载等级不断提高,建国初期修建的一些老旧桥梁随着环境劣化或是修建时的标准过低,大都出现了一些安全问题,因此也促进了桥梁加固技术的不断革新与进步。基于我国桥梁提载加固领域的现实需求以及研究现状,深入研究分析桥梁加固以及提出新的加固方法或对原有加固提载方法做出改进,具有十分重要的意义。本文主要从以下几个方面进行研究:1.对现有的桥梁上部结构加固技术的研究现状进行了总结归纳,并对几种较为典型的受拉侧加固方法进行阐述说明,对其优劣性进行比较,在此基础上提出了双侧加固的概念,即桥梁受拉侧体外预应力加固与受压侧补强钢板加固同时实施的双侧加固方法。2.采用混凝土结构分析的基本假定和材料本构关系,运用极限平衡理论,对单侧加固桥梁与双侧加固桥梁达到极限承载能力时的应力应变进行了对比分析,建立了双侧加固的承载能力计算理论。3.采用该双侧加固方式需要在受压侧锚固钢板来协同压区混凝土共同参与受力,为了能产生较好的协同变形,文章采用螺栓锚固的方式将补强钢板与原始桥梁有效结合,对于该方式的可实施性,采用有机玻璃模型进行试验,通过试验对锚固螺栓的布孔位置进行了对比优化,得出了较为合理的布设方式,分析了锚栓孔对于原始桥梁的损伤与受弯性能的影响,考虑锚栓孔对于混凝土孔壁的挤压与螺栓的错动变形,并提出了改进措施。4.基于Ansys与Hypermesh的联合有限元仿真,建立原始梁、双侧加固梁以及体外预应力单侧加固梁的分析模型,对双侧加固下的钻孔损伤、孔壁挤压以及提升效果进行了进一步的对比分析。文章通过理论分析、模型实验以及有限元分析三者结合的方式,最终完善了双侧方式在理论上的正确性与实际中的可实施性。


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