二次預(yù)應(yīng)力組合梁受力性能與設(shè)計方法研究.pdf

1、在傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計和施工過程中，提高梁的預(yù)應(yīng)力度和減小梁的徐變上拱是一對不可調(diào)和的矛盾;高速鐵路對橋梁結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變上拱成為高速鐵路橋梁的關(guān)鍵技術(shù)問題。本文提出把具有良好控制結(jié)構(gòu)徐變上拱變形能力的二次預(yù)應(yīng)力組合梁應(yīng)用到高速鐵路橋梁中，以結(jié)構(gòu)設(shè)計為切入點，以更經(jīng)濟合理的方案解決高速鐵路橋梁的關(guān)鍵技術(shù)問題，具有重要的學(xué)術(shù)意義和工程價值。

2、r>　　在總結(jié)鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變上拱控制方法和二次預(yù)應(yīng)力組合梁技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，本文對高速鐵路二次預(yù)應(yīng)力組合梁受力性能和設(shè)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(yù)應(yīng)力組合梁應(yīng)用到高速鐵路橋梁中，對相同條件下（結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)應(yīng)力筋配置、非預(yù)應(yīng)力筋配置、施工方法、各類荷載值均相同）常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土梁和二次預(yù)應(yīng)力組合梁進行了對比分析，主要分析兩種結(jié)構(gòu)的受力性能、變形性能和技術(shù)經(jīng)濟性，論證了二次預(yù)應(yīng)力組合梁應(yīng)

3、用到高速鐵路橋梁中的可行性和技術(shù)經(jīng)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(yù)應(yīng)力混凝土梁和二次預(yù)應(yīng)力組合梁1∶3大比例試驗?zāi)Ｐ土?，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(yīng)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(yīng)變曲線、水平結(jié)合面混凝土應(yīng)變等;
　　(3)進行了為期26個月的常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土梁和二次預(yù)應(yīng)力

4、組合梁1∶3大比例模型梁的徐變效應(yīng)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(dǎo)了更具有普遍意義的二次預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力組合梁水平結(jié)合面的受力狀態(tài)，考慮結(jié)合面抗剪鋼筋配筋率、兩期混凝土齡期差、結(jié)合面應(yīng)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(jié)合面靜載抗剪性能試驗和7個推出試件結(jié)合面疲勞抗剪性能試驗，研究分析了結(jié)合面靜載抗剪性能和疲

5、勞抗剪性能，提出了結(jié)合面抗剪強度的計算方法;
　　(5)研究分析二次預(yù)應(yīng)力組合梁的結(jié)構(gòu)特點，提出了二次預(yù)應(yīng)力混凝土的兩種新概念，第一種概念是:二次施加預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力組合梁先澆梁三個設(shè)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(yù)應(yīng)力筋指標γ;提出了一套二次預(yù)應(yīng)力