基于鋼纖維自應(yīng)力混凝土的橋梁體系轉(zhuǎn)換加固的數(shù)值分析.pdf

1、建國(guó)以來，交通運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展，進(jìn)入21世紀(jì)以后行車密度和車輛載重不斷增大，致使現(xiàn)役的很多橋梁，特別是上世紀(jì)修建的簡(jiǎn)支梁橋，無論從使用功能上還是承載力方面都難以適應(yīng)當(dāng)前的行車需要。因此，為了有效地提高此類橋梁的承載力和安全性，各種加固方法應(yīng)運(yùn)而生，其中采用簡(jiǎn)支變連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換加固法在中、小跨徑的簡(jiǎn)支梁橋加固中得到了廣泛的應(yīng)用。采用這種加固法的關(guān)鍵問題是如何考慮支座負(fù)彎矩區(qū)的混凝土開裂問題，因?yàn)橐坏┴?fù)彎矩區(qū)的混凝土產(chǎn)生開裂，勢(shì)必造成雨

2、水等有害物質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)層鋼筋的銹蝕，嚴(yán)重影響加固后橋梁的耐久性。目前對(duì)于負(fù)彎矩區(qū)通常采用機(jī)械預(yù)應(yīng)力混凝土來控制混凝土的開裂，本文采用一種新型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料——鋼纖維自應(yīng)力混凝土來代替機(jī)械預(yù)應(yīng)力混凝土以減少施工上的繁瑣，由于鋼筋和鋼纖維對(duì)自應(yīng)力混凝土基體自膨脹的限制作用而產(chǎn)生化學(xué)預(yù)應(yīng)力，以提高加固負(fù)彎矩區(qū)混凝土的抗裂性能。
　　本文的重點(diǎn)是借助大型通用有限元分析軟件ANSYS，按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JT

3、G D62-2004)，對(duì)舊橋加固前后的受力狀態(tài)進(jìn)行力學(xué)模擬分析，主要內(nèi)容如下:
　　1、采用ANSYS對(duì)遼寧沈環(huán)線某大橋加固前后進(jìn)行建模計(jì)算，分析比較了加固前后控制截面的彎矩、剪力及撓度的變化，并對(duì)截面的承載能力進(jìn)行計(jì)算比較。計(jì)算表明，原簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)變成連續(xù)結(jié)構(gòu)后，其截面的承載能力并沒有得到顯著的提高。但是由于體系發(fā)生了變化，內(nèi)力分布更加均勻，使得跨中的彎矩明顯降低，從而達(dá)到了加固的效果;另外，體系改變之后，控制截面的剪力有所增加，

4、需要對(duì)支座截面進(jìn)行抗剪加固;加固之后，跨中的撓度明顯減少，符合結(jié)構(gòu)變形要求。
　　2、采用兩種方案對(duì)加固后的橋梁支座負(fù)彎矩區(qū)進(jìn)行處理，一種是第二——五支座負(fù)彎矩區(qū)全部采用鋼纖維自應(yīng)力混凝土，另外一種是只對(duì)支座二和支座五的負(fù)彎矩區(qū)采用鋼纖維自應(yīng)力混凝土，計(jì)算比較之后發(fā)現(xiàn):鋼纖維自應(yīng)力混凝土的膨脹作用有效地抑制了支座處由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的負(fù)彎矩，選擇具有合適的限制應(yīng)變的自應(yīng)力混凝土，能在加固后T梁抗彎承載力滿足要求的情況下，顯著降