豎向預(yù)應(yīng)力作用下箱梁腹板的受力機(jī)理研究.pdf

1、本文回顧了預(yù)應(yīng)力混凝土（Prestressed Concrete，PC）箱梁橋腹板開裂的工程現(xiàn)狀，歸納分析了腹板裂縫特征及產(chǎn)生原因；介紹了當(dāng)前該領(lǐng)域研究進(jìn)展，并指出現(xiàn)有研究工作的不足；重點(diǎn)從分析PC箱梁在豎向預(yù)應(yīng)力作用下腹板復(fù)雜受力特點(diǎn)，豎向預(yù)應(yīng)力對箱梁抗剪性能的影響，基于現(xiàn)場測試分析豎向預(yù)應(yīng)力損失并提出針對性的克服預(yù)應(yīng)力損失的措施，混凝土收縮徐變效應(yīng)對箱梁腹板應(yīng)力重分布影響等幾個方面開展研究。具體完成了以下五個方面的工作：
　　

2、（1）分析豎向預(yù)應(yīng)力作用下箱梁腹板的應(yīng)力狀態(tài)，確定豎向預(yù)應(yīng)力對腹板主拉應(yīng)力和剪切應(yīng)力的影響機(jī)理，尋找確定豎向預(yù)應(yīng)力取值的依據(jù)；分析豎向預(yù)應(yīng)力作用下箱梁腹板的應(yīng)力擴(kuò)散效應(yīng)，計算合理的應(yīng)力擴(kuò)散角和豎向預(yù)應(yīng)力筋間距；對于豎向預(yù)應(yīng)力筋橫向設(shè)置原則，采取考慮箱梁橫向框架效應(yīng)的方法，計算預(yù)應(yīng)力筋的橫向偏置距離；分別對箱梁豎向預(yù)應(yīng)力、腹板下彎束的預(yù)應(yīng)力效應(yīng)敏感性進(jìn)行研究分析，確定預(yù)應(yīng)力效應(yīng)對箱梁腹板應(yīng)力狀態(tài)的影響。
　?。?）對PC箱梁腹板開裂

3、進(jìn)行非線性分析，在有限元模型中反映混凝土和鋼筋材料的非線性特性，模擬混凝土開裂后的應(yīng)力應(yīng)變矩陣和受力特征，對箱梁腹板開裂進(jìn)行非線性有限元求解計算，并結(jié)合算例對結(jié)構(gòu)從受力到破壞進(jìn)行全過程非線性數(shù)值分析。
　?。?）分析PC箱梁抗剪性能影響因素，對配置豎向預(yù)應(yīng)力筋PC箱梁的抗剪性能開展研究，分析不同程度有效豎向預(yù)應(yīng)力對PC箱梁破壞形態(tài)、裂縫特征及預(yù)應(yīng)力筋、箍筋和普通縱向鋼筋應(yīng)力（應(yīng)變）的影響。
　　（4）依托背景橋，現(xiàn)場測試PC

4、箱梁腹板豎向預(yù)應(yīng)力損失，對豎向預(yù)應(yīng)力損失從錨固時瞬時損失、錨固后長期損失及其它因素引起的損失等幾個方面進(jìn)行詳細(xì)研究，并對錨固后長期損失進(jìn)行回歸分析，建立豎向預(yù)應(yīng)力長期損失率預(yù)測公式，提出豎向預(yù)應(yīng)力二次張拉補(bǔ)償系數(shù)?，推導(dǎo)?的計算公式。
　?。?）通過對PC箱梁橋施工過程及成橋后較長時間內(nèi)結(jié)構(gòu)應(yīng)力（應(yīng)變）及撓度的系統(tǒng)觀測，分析處于自然環(huán)境中的PC箱梁橋在混凝土收縮徐變作用下的確切反應(yīng)，將實(shí)測數(shù)據(jù)與常用的混凝土收縮徐變模型計算值進(jìn)行對