預應力混凝土橋彎曲孔道有效預應力理論與試驗研究.pdf

1、運營中的預應力混凝土連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構橋,由于各種影響因素(如設計、施工、荷載、溫度、材料以及自然災害等),表現(xiàn)出不同類型、不同程度的病害(如成橋混凝土箱粱跨中下?lián)稀⑾淞嚎v向裂縫、混凝土腹板斜裂縫、結構局部損傷等),嚴重危及橋梁結構的生命周期。盡管存在許多方面的原因,但由橋梁結構設計理論的缺陷導致的有效預應力計算的不完善,是預應力混凝土箱梁開裂的主要原因。
　　本論文將理論分析、有限元模擬與試驗研究相結合,對預應力混凝土梁橋預應力

2、束和混凝土彎曲孔道之間的接觸正壓力做了較深入的研究。論文首先對預應力結構的概念進行了闡述,對預應力混凝土梁橋的發(fā)展史做了簡要概述,并對預應力混凝土梁橋發(fā)展現(xiàn)狀進行了描述。以接觸理論分析為基礎,提出了預應力束和混凝土彎曲孔道接觸正壓力分布的假設,并對各假設情況下的接觸壓力摩阻損失進行了比較。指出了現(xiàn)有有效預應力計算公式中各非連續(xù)彎曲孔道有效預應力不能等同于相同夾角的連續(xù)彎曲孔道所產生的有效預應力,而應該分別計算。以有限單元法接觸理論為基礎

3、,利用大型通用有限元軟件ANSYS建立有限元平面模型,指出了彎曲孔道接觸壓力從邊界至中間呈從小到大的趨勢,且接觸邊界處接觸壓力為零。對湖北省十堰至房縣高速公路第6合同標段預應力混凝土T梁和武咸公路改造工程預應力混凝土箱梁進行了預應力束張拉試驗,在其不同位置、不同張拉力下的縱向預應力束上粘貼應變傳感器,在縱向預應力束張拉時,分別測試縱向預應力束應力變化,總結出沿程的預應力分布規(guī)律,進而分析彎曲孔道預應力束和混凝土之間的接觸壓力的分布規(guī)律。

4、采用CT掃描技術對預應力束和混凝土彎曲孔道接觸正壓力分布規(guī)律進行了探討,指出彎曲孔道預應力束和混凝土之間的接觸壓力與預應力束的彎曲角度和曲率半徑的關系。
　　通過理論分析和試驗數(shù)據(jù)的研究,本文得到如下結論:①彎曲孔道預應力束和混凝土間的接觸壓力呈中間大兩邊小的趨勢,且接觸邊界處的接觸壓力為零。②彎曲孔道預應力柬和混凝土間的接觸壓力隨著曲率半徑的減小而迅速增大,設計彎曲孔道時應注意彎曲段的曲率半徑不宜過小。③彎曲孔道預應力束和混凝土