空心板梁橋橫向預(yù)應(yīng)力效應(yīng)分析及加固設(shè)計(jì).pdf

1、裝配式空心板梁橋具有施工速度快、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，是中國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)中小跨徑橋梁的主要橋型之一。隨著服役時(shí)間的增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)空心板梁橋普遍出現(xiàn)鉸縫混凝土開裂的病害，導(dǎo)致橫向連接能力降低，最終造成單板受力的情況，威脅橋梁的結(jié)構(gòu)和行車安全。針對(duì)存在單板受力病害的空心板梁橋，基于摩擦抗剪原理，本文提出了在梁高中心位置設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力的加固方法，以恢復(fù)開裂混凝土鉸縫的剪力傳遞能力，進(jìn)而改善空心板梁橋的橫向分布，達(dá)到加固目的?；跀?shù)值試驗(yàn)，本文的主要研

2、究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，利用有限元軟件ANSYS建立空心板梁橋的有限元模型，以接觸單元模擬鉸縫混凝土的開裂面，計(jì)算分析荷載作用下橫向預(yù)應(yīng)力、板間摩擦系數(shù)、板梁豎向撓度三者之間的相互關(guān)系。同時(shí)，給出空心板梁橋鉸縫在不同受壓高度時(shí)的橫向分布影響線，并與鉸接板法計(jì)算結(jié)果和鉸縫完好時(shí)的有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。
　　其次，以雙孔空心板梁為代表，詳細(xì)分析了橫向預(yù)應(yīng)力作用下，接觸單元的應(yīng)力分布規(guī)律，探討橋?qū)?、橋長(zhǎng)、預(yù)應(yīng)力束數(shù)和大小、車

3、輛荷載對(duì)鉸縫應(yīng)力分布規(guī)律的影響。結(jié)果顯示，梁高方向，受空心板梁空腔和恒載作用影響，鉸縫壓應(yīng)力主要分布于鉸縫頂部20cm范圍內(nèi)；橋長(zhǎng)方向，相同鉸縫的受壓范圍基本不隨預(yù)應(yīng)力的增大而變化。車輛荷載作用下，當(dāng)預(yù)應(yīng)力足夠時(shí)，開裂界面間相對(duì)滑移值趨于零，板梁處于共同受力狀態(tài)。
　　最后，以我國(guó)13m標(biāo)準(zhǔn)跨徑空心板梁橋?yàn)槔?，給出加固設(shè)計(jì)和計(jì)算過程。先分析預(yù)應(yīng)力的有效作用范圍，結(jié)合橋梁跨度確定預(yù)應(yīng)力布置方式，以車輛荷載作用下接觸單元的最大相對(duì)滑移