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预应力混凝土连续刚构桥体外预应力加固仿真分析与施工监控

刘思丽  
【摘要】: 近年来,在适用于大跨径的预应力混凝土连续刚构桥在国内大量建成的同时,一系列病害也随之出现,主要表现为混凝土开裂和下挠,从而严重影响了旧桥的使用。目前对适用于这类桥梁加固的体外预应力技术的理论研究比较普遍,但其加固理论并未成熟。除此之外,对于体外预应力加固施工以及施工过程中转向块以及锚固块的系统研究也较为少见。 本文结合工程实例,利用有限元软件SAP2000模拟体外预应力加固预应力混凝土连续刚构桥的施工全过程,并就此阐述了有限元的计算理论和具体的建模方法。在此基础上对加固施工过程进行现场监控,并计算分析其加固效果。最后,采用该加固整体模型,而非利用体外预应力等效荷载,直接对加固施工中及施工完毕后的转向块和锚固块进行受力分析。 由体外预应力加固施工过程中控制参数在各工况下理论值与实测值的比较可得,采用壳元和体元相结合模拟的实桥加固模型可有效的用于加固施工中主梁的挠度和应力监控外,还能用于转向块和锚固块中的应力监控。通过有限元计算证实了体外预应力加固对原梁的跨中下挠、抗弯承载力都有所改善,但对于抗剪承载力的提高并不理想,在受剪破坏明显时建议采用体外预应力加固与粘贴钢板的综合加固方案。加固施工中对转向块和锚固块的局部有限元分析也为其设计提供了依据,并根据锚固块下混凝土的应力分布变化规律,提出改善锚固块构造的措施。


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