二次預應力組合梁受力性能與設計方法研究.pdf

1、在傳統(tǒng)預應力混凝土橋梁設計和施工過程中，提高梁的預應力度和減小梁的徐變上拱是一對不可調和的矛盾;高速鐵路對橋梁結構安全性、線路平順性提出了更高的要求，使得這一對矛盾在高速鐵路橋梁中更加突出，如何控制預應力混凝土橋梁徐變上拱成為高速鐵路橋梁的關鍵技術問題。本文提出把具有良好控制結構徐變上拱變形能力的二次預應力組合梁應用到高速鐵路橋梁中，以結構設計為切入點，以更經濟合理的方案解決高速鐵路橋梁的關鍵技術問題，具有重要的學術意義和工程價值。

2、r>　　在總結鐵路預應力混凝土橋梁徐變上拱控制方法和二次預應力組合梁技術發(fā)展的基礎上，本文對高速鐵路二次預應力組合梁受力性能和設計方法進行了深入研究，主要開展了如下研究工作:
　　(1)把二次預應力組合梁應用到高速鐵路橋梁中，對相同條件下（結構尺寸、預應力筋配置、非預應力筋配置、施工方法、各類荷載值均相同）常規(guī)預應力混凝土梁和二次預應力組合梁進行了對比分析，主要分析兩種結構的受力性能、變形性能和技術經濟性，論證了二次預應力組合梁應

3、用到高速鐵路橋梁中的可行性和技術經濟優(yōu)勢;
　　(2)以跨徑32m的有碴軌道簡支箱梁為例，按相同條件制作常規(guī)預應力混凝土梁和二次預應力組合梁1∶3大比例試驗模型梁，進行了兩根模型梁從施工到靜載破壞各階段受力性能、變形性能的對比試驗研究，主要研究了施工階段正截面應力與上拱變形、裂縫的開展與分布規(guī)律、極限承載力、荷載一撓度曲線、荷載一應變曲線、水平結合面混凝土應變等;
　　(3)進行了為期26個月的常規(guī)預應力混凝土梁和二次預應力

4、組合梁1∶3大比例模型梁的徐變效應對比試驗，采用四次冪函數(shù)曲線按擬合的方法，并考慮先澆梁長度指標β的影響，推導了更具有普遍意義的二次預應力組合梁徐變上拱變形的計算公式;
　　(4)模擬高速鐵路二次預應力組合梁水平結合面的受力狀態(tài)，考慮結合面抗剪鋼筋配筋率、兩期混凝土齡期差、結合面應力差三個因素，采用正交方法制作推出試件，進行了45個推出試件結合面靜載抗剪性能試驗和7個推出試件結合面疲勞抗剪性能試驗，研究分析了結合面靜載抗剪性能和疲

5、勞抗剪性能，提出了結合面抗剪強度的計算方法;
　　(5)研究分析二次預應力組合梁的結構特點，提出了二次預應力混凝土的兩種新概念，第一種概念是:二次施加預應力的目的是把梁跨中段底部混凝土變?yōu)榭估瓘姸雀叩膹椥圆牧?，第二種概念是:二次施加預應力的目的是提高高強度鋼筋和混凝土共同工作的效率;
　　(6)提出了二次預應力組合梁先澆梁三個設計參數(shù)的概念，即先澆梁高度指標α、先澆梁長度指標β和先澆梁一期預應力筋指標γ;提出了一套二次預應力