體外預(yù)應(yīng)力加固連續(xù)梁橋極限強(qiáng)度研究.pdf

1、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)因其具有施工方便、結(jié)構(gòu)安全、造價經(jīng)濟(jì)等特點而廣泛應(yīng)用于舊橋加固之中，大量的橋梁結(jié)構(gòu)在使用一定年限后出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化、鋼筋腐蝕、承載能力降低等問題，急需對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固維護(hù)，而體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁在承載能力極限狀態(tài)下的性能是加固結(jié)構(gòu)分析中的重要問題，現(xiàn)有的理論分析及試驗研究大多是基于簡支梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行，對于連續(xù)梁橋的研究較少，基于簡支梁的計算模型應(yīng)用于連續(xù)梁橋時勢必存在著一定的問題。因此，采用非線性有限元的方法對體外預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu)極

2、限狀態(tài)進(jìn)行分析不失為一種有效的手段，本文即利用商用有限元軟件ANSYS建立體外預(yù)應(yīng)力加固模型，完成對結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的研究。
　　體外預(yù)應(yīng)力的研究不同于體內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，體外束與混凝土之間僅在錨固點和轉(zhuǎn)向裝置處有連接，體外束與其附近的混凝土應(yīng)變不相容，無法應(yīng)用平截面假設(shè)，結(jié)構(gòu)需要基于整體平衡條件進(jìn)行分析。我國規(guī)范納入了AASHTO-04規(guī)范的修正公式，公式通過破壞時形成塑性鉸的數(shù)目關(guān)系推廣到連續(xù)梁結(jié)構(gòu)中，這種簡化模式有其合理性，同時也

3、存在一定的不足。
　　本文首先對規(guī)范公式進(jìn)行推導(dǎo)和分析，指出極限應(yīng)力計算公式推導(dǎo)過程中的一些簡化對計算結(jié)果的影響，分析公式應(yīng)用于連續(xù)梁橋中存在的不合理之處。并通過簡支梁與連續(xù)梁兩個算例，得到不同公式之間計算結(jié)果的差異，確認(rèn)本文分析脈絡(luò)的明確性、合理性和針對性，并為接下來的內(nèi)容做數(shù)據(jù)支持。接下來，通過有限元模型對不同跨數(shù)的連續(xù)梁橋、變截面連續(xù)梁橋及單一跨加固連續(xù)梁橋三種情況進(jìn)行分析，分析得到以上工況對現(xiàn)行加固規(guī)范公式的適用性，并根據(jù)

4、模型解與公式解的差異以及ANSYS模型中可見的破壞形式對公式提出修正建議。
　　最后，本文設(shè)計了3個系列共27根體外預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，利用提出的有限元軟件對這些梁進(jìn)行非線性全過程的分析，詳細(xì)研究包括普通鋼筋配筋率、有效預(yù)應(yīng)力、轉(zhuǎn)向塊間距等參數(shù)對體外預(yù)應(yīng)力筋的極限應(yīng)力增量的影響，并與公式解進(jìn)行比較，分析得到了三種參數(shù)對極限應(yīng)力的影響程度超過公式所能體現(xiàn)的變化數(shù)值。研究的整個過程，系統(tǒng)的分析了極限應(yīng)力計算公式對于連續(xù)梁橋的適用性，同時參數(shù)