纵向预应力引起悬浇混凝土箱梁损伤分析及防治措施研究

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预应力混凝土箱形梁以其价廉、美观、抗弯扭性能好等优点在桥梁工程中得到广泛应用,在对已建成的桥梁进行普查中,我国大多数桥梁都不同程度的出现过(主梁跨中位置下挠,跨中正弯矩断面出现下缘裂缝等)病害,造成了重大的经济损失和不利的社会影响,其中由预应力引起箱梁开裂的比例也较高,为此,本文针对纵向预应力引起悬浇混凝土箱梁损伤及防治措施展开研究。首先,介绍了利用杆系计算软件桥梁博士和精细化计算软件MIDAS FEA等分析箱梁损伤的方法以及箱梁损伤检测方法。在箱梁分析中整体计算采用杆系有限元模型,局部分析采用实体有限元模型。通过采用强大的有限元模型进行箱梁分析,使得理论计算结果趋于精准化。在混凝土箱梁施工过程中进行损伤检测,可以获得箱梁内部力学响应即实测值。通过理论值和实测值对比,可以直观明了的了解箱梁内部力学响应。其次,研究了纵向预应力引起腹板混凝土损伤的原因及防治措施,选择一座案例桥进行分析研究。调查箱梁腹板混凝土损伤结果,并对损伤的发展过程进行数值模拟,得到引起损伤的敏感性参数及主要原因,并提出针对性的腹板损伤防治措施。然后,研究了纵向预应力引起底板混凝土损伤的原因及防治措施,结合一座案例桥进行分析研究。调查箱梁底板混凝土损伤形式,并对设计方案和施工过程进行数值模拟,得到引起损伤的敏感性参数及主要原因,并提出针对性的底板损伤防治措施。最后,根据研究成果,在东吴大桥进行成果运用。总之,本文研究纵向预应力引起悬浇混凝土箱梁损伤的机理,并提出防治措施和建议,可有效解决悬浇混凝土箱梁损伤的典型病害问题,对保障桥梁结构的安全,延长桥梁的使用寿命,降低养护、维修、加固费用,具有重要的意义。
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