預(yù)應(yīng)力混凝土橋彎曲孔道有效預(yù)應(yīng)力理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、運(yùn)營(yíng)中的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋或連續(xù)剛構(gòu)橋,由于各種影響因素(如設(shè)計(jì)、施工、荷載、溫度、材料以及自然災(zāi)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(jié)構(gòu)局部損傷等),嚴(yán)重危及橋梁結(jié)構(gòu)的生命周期。盡管存在許多方面的原因,但由橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的缺陷導(dǎo)致的有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算的不完善,是預(yù)應(yīng)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(yàn)研究相結(jié)合,對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋預(yù)應(yīng)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(duì)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的概念進(jìn)行了闡述,對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋的發(fā)展史做了簡(jiǎn)要概述,并對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了描述。以接觸理論分析為基礎(chǔ),提出了預(yù)應(yīng)力束和混凝土彎曲孔道接觸正壓力分布的假設(shè),并對(duì)各假設(shè)情況下的接觸壓力摩阻損失進(jìn)行了比較。指出了現(xiàn)有有效預(yù)應(yīng)力計(jì)算公式中各非連續(xù)彎曲孔道有效預(yù)應(yīng)力不能等同于相同夾角的連續(xù)彎曲孔道所產(chǎn)生的有效預(yù)應(yīng)力,而應(yīng)該分別計(jì)算。以有限單元法接觸理論為基礎(chǔ)

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(shì),且接觸邊界處接觸壓力為零。對(duì)湖北省十堰至房縣高速公路第6合同標(biāo)段預(yù)應(yīng)力混凝土T梁和武咸公路改造工程預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力束張拉試驗(yàn),在其不同位置、不同張拉力下的縱向預(yù)應(yīng)力束上粘貼應(yīng)變傳感器,在縱向預(yù)應(yīng)力束張拉時(shí),分別測(cè)試縱向預(yù)應(yīng)力束應(yīng)力變化,總結(jié)出沿程的預(yù)應(yīng)力分布規(guī)律,進(jìn)而分析彎曲孔道預(yù)應(yīng)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(shù)對(duì)預(yù)應(yīng)力束和混凝土彎曲孔道接觸正壓力分布規(guī)律進(jìn)行了探討,指出彎曲孔道預(yù)應(yīng)力束和混凝土之間的接觸壓力與預(yù)應(yīng)力束的彎曲角度和曲率半徑的關(guān)系。
　　通過理論分析和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究,本文得到如下結(jié)論:①?gòu)澢椎李A(yù)應(yīng)力束和混凝土間的接觸壓力呈中間大兩邊小的趨勢(shì),且接觸邊界處的接觸壓力為零。②彎曲孔道預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)彎曲孔道時(shí)應(yīng)注意彎曲段的曲率半徑不宜過小。③彎曲孔道預(yù)應(yīng)力束和混凝土