豎向預應力作用下箱梁腹板的受力機理研究.pdf

1、本文回顧了預應力混凝土（Prestressed Concrete，PC）箱梁橋腹板開裂的工程現狀，歸納分析了腹板裂縫特征及產生原因；介紹了當前該領域研究進展，并指出現有研究工作的不足；重點從分析PC箱梁在豎向預應力作用下腹板復雜受力特點，豎向預應力對箱梁抗剪性能的影響，基于現場測試分析豎向預應力損失并提出針對性的克服預應力損失的措施，混凝土收縮徐變效應對箱梁腹板應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）分析豎向預應力作用下箱梁腹板的應力狀態(tài)，確定豎向預應力對腹板主拉應力和剪切應力的影響機理，尋找確定豎向預應力取值的依據；分析豎向預應力作用下箱梁腹板的應力擴散效應，計算合理的應力擴散角和豎向預應力筋間距；對于豎向預應力筋橫向設置原則，采取考慮箱梁橫向框架效應的方法，計算預應力筋的橫向偏置距離；分別對箱梁豎向預應力、腹板下彎束的預應力效應敏感性進行研究分析，確定預應力效應對箱梁腹板應力狀態(tài)的影響。
　?。?）對PC箱梁腹板開裂

3、進行非線性分析，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力應變矩陣和受力特征，對箱梁腹板開裂進行非線性有限元求解計算，并結合算例對結構從受力到破壞進行全過程非線性數值分析。
　　（3）分析PC箱梁抗剪性能影響因素，對配置豎向預應力筋PC箱梁的抗剪性能開展研究，分析不同程度有效豎向預應力對PC箱梁破壞形態(tài)、裂縫特征及預應力筋、箍筋和普通縱向鋼筋應力（應變）的影響。
　?。?）依托背景橋，現場測試PC

4、箱梁腹板豎向預應力損失，對豎向預應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行詳細研究，并對錨固后長期損失進行回歸分析，建立豎向預應力長期損失率預測公式，提出豎向預應力二次張拉補償系數?，推導?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結構應力（應變）及撓度的系統觀測，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，將實測數據與常用的混凝土收縮徐變模型計算值進行對