增大截面法加固圬工拱橋界面力學(xué)性能分析.pdf

1、增大截面法是圬工拱橋加固改造中常用的方法，這種加固方法簡便易操作，能顯著提高結(jié)構(gòu)剛度，改善受力狀況，經(jīng)過多年的驗(yàn)證其可靠性較好。然而，對(duì)于增大截面法加固構(gòu)件的力學(xué)性能方面，常常只是關(guān)注結(jié)構(gòu)承載力的提高，關(guān)鍵截面應(yīng)力指標(biāo)的變化，大多計(jì)算分析也是建立在界面良好粘接的基礎(chǔ)之上，對(duì)加固層與原結(jié)構(gòu)界面的力學(xué)性能研究較少。事實(shí)上，結(jié)合面一直是加固結(jié)構(gòu)的薄弱面，比較容易出現(xiàn)裂縫及各種缺陷，這在一定程度上必定影響加固效果。
　　本文借助界面力學(xué)相

2、關(guān)理論，結(jié)合課題組圬工拱橋加固改造工程項(xiàng)目，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)增大截面法加固圬工拱橋新老混凝土界面的力學(xué)性能進(jìn)行分析，研究界面開裂對(duì)加固結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響，所做的工作及得出的結(jié)論如下：
　　1、研究加固結(jié)構(gòu)的二次受力特性，為了考慮加固層的應(yīng)力應(yīng)變滯后效應(yīng)，運(yùn)用ANSYS里面的“EKILL”、“EALIVE”命令來“殺死”、“激活”外包條帶，以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)二次受力的模擬；
　　2、研究新老混凝土粘接機(jī)理，得出新老混凝

3、土結(jié)合面粘結(jié)抗剪強(qiáng)度，確定界面開裂判定準(zhǔn)則；
　　3、在加固層與原拱圈間建立接觸單元（TARGE170、CONTA174），接觸算法采用增廣拉格朗日乘子法，試算法確定接觸剛度比例因子的合理取值，非線性求解分析得出兩側(cè)拱腳1/4～3/8跨范圍內(nèi)接觸摩擦應(yīng)力較大，接觸面易出現(xiàn)滑移破壞；
　　4、分析1/4～3/4跨界面開裂狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，對(duì)比分析開裂前后活載作用下各關(guān)鍵截面應(yīng)力指標(biāo)，得出結(jié)論：開裂對(duì)原拱圈結(jié)構(gòu)受力較為不利，