[博士]大跨PC箱梁橋長(zhǎng)期下?lián)铣梢蚣皩?duì)策研究

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　　[博士]大跨PC箱梁橋長(zhǎng)期下?lián)铣梢蚣皩?duì)策研究　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)： 結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位： 博士　　學(xué)位授予單位：廣西大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　 大跨PC箱梁橋由于跨越能力強(qiáng)，施工方便，被大量采用。隨著服役年限的增加，不少橋梁出現(xiàn)梁體開(kāi)裂、跨中持續(xù)下?lián)系炔『?。本文圍繞PC箱梁橋下?lián)喜『C(jī)理及病害控制技術(shù)開(kāi)展理論與試驗(yàn)研究。主要研究工作及成果如下:　　 (1)首次開(kāi)展了混凝土箱型結(jié)構(gòu)不均勻收縮模型試驗(yàn)，試驗(yàn)中考慮了理論厚度、水灰比及表面封閉條件等影響因素。試驗(yàn)結(jié)果表明，混凝土箱型結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生體積收縮的同時(shí)，由于理論厚度差異，使得頂、底板收縮變形不同步，進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生撓曲變形?！　? (2)以混凝土濕度擴(kuò)散理論為基礎(chǔ)，提出了考慮薄壁箱梁結(jié)構(gòu)非均勻收縮效應(yīng)的精細(xì)化計(jì)算方法，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本吻合。通過(guò)對(duì)依托工程的計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，箱梁截面的不均勻收縮現(xiàn)象是引起PC箱梁橋主跨下?lián)系闹匾蛩??！　? (3)開(kāi)展了預(yù)應(yīng)力工字梁反復(fù)荷載作用下的整體剛度及局部剪切剛度衰變機(jī)理研究。研究結(jié)果表明，梁體裂縫是引起結(jié)構(gòu)剛度降低的直接原因，另外由于裂縫開(kāi)展而引起的殘余變形，是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)總變形量增大的重要因素。所提出的拉伸鋼筋帶模型可以較好的模擬反復(fù)荷載作用下的結(jié)構(gòu)行為?！　? (4)針對(duì)依托工程開(kāi)展了腹板斜裂縫仿真分析及相關(guān)影響因素的參數(shù)敏感性分析。分析結(jié)果表明箱梁腹板斜裂縫會(huì)造成結(jié)構(gòu)變形剛度的降低，而預(yù)應(yīng)力損失及普通鋼筋配筋率對(duì)結(jié)構(gòu)抗裂性以及開(kāi)裂后剛度影響存在差別?！　? (5)開(kāi)展了混凝土非線性徐變理論與試驗(yàn)研究，提出了一種空間應(yīng)力條件下的非線性徐變分析方法，通過(guò)adina二次開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了相關(guān)算法，通過(guò)不同軟件的驗(yàn)證分析及對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了計(jì)算結(jié)果的可靠性?！　? (6)通過(guò)預(yù)應(yīng)力試驗(yàn)梁持載條件下的長(zhǎng)期變形試驗(yàn)表明，試驗(yàn)梁是否開(kāi)裂及裂縫分布狀態(tài)，對(duì)其長(zhǎng)期變形有較大的影響。梁體的開(kāi)裂現(xiàn)象越嚴(yán)重，其長(zhǎng)期變形也越大。而受到收縮變形的影響，長(zhǎng)期變形過(guò)程中裂縫的寬度可能增大也可能減小。通過(guò)試驗(yàn)梁的理論分析發(fā)現(xiàn)，除了結(jié)構(gòu)理論厚度因素外，試驗(yàn)梁上下翼緣配筋率存在差異或梁體開(kāi)裂，均可使得梁體在混凝土收縮過(guò)程中產(chǎn)生撓曲變形?！　? (7)箱梁剪力滯與長(zhǎng)期徐變的藕合效應(yīng)受到荷載類(lèi)型和結(jié)構(gòu)體系狀態(tài)的影響，對(duì)于依托工程考慮箱梁剪力滯效應(yīng)后，其長(zhǎng)期徐變變形值較梁?jiǎn)卧Ｐ驮龃罅?4.5 % 。　　 (8)結(jié)合橋梁病害現(xiàn)象，提出一種基于病害成因的承載力分析方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)病橋真實(shí)受力狀態(tài)的仿真，通過(guò)工程實(shí)例的應(yīng)用驗(yàn)證了本方法的計(jì)算結(jié)果的可靠性?！　? (9)為解決大跨PC箱梁橋傳統(tǒng)加固方法加固效果不佳的問(wèn)題，提出了3種新型加固體系，加固效果均優(yōu)于傳統(tǒng)的體外索加固方法。以封閉條件下的混凝土千縮試驗(yàn)為基礎(chǔ)，提出了一種基于混凝土干縮變形機(jī)理的PC箱梁橋變形控制方法。

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