[博士]簡支變連續(xù)法加固混凝土梁橋疲勞試驗研究

內容簡介

　　[博士]簡支變連續(xù)法加固混凝土梁橋疲勞試驗研究　　學科專業(yè):結構工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：大連理工大學　　學位年度：2009　　對己有損傷的混凝土簡支梁橋采用簡支變連續(xù)非預應力法實施加固，可有效提高結構體系的承載能力和正常使用性能。由于自重較大的原因，在我國鋼筋混凝土公路橋梁設計規(guī)范中不考慮控制截面的疲勞驗算。但對于后加固的連續(xù)梁體系，中支座截面僅承擔二期恒載和活荷載所產生的負彎矩作用，且活荷載效應遠大于二期恒載，中支座截面極易因疲勞而產生破壞。本文以遼寧省交通廳重點科研項目(200514)為研究背景，對簡支變連續(xù)法加固的混凝土梁進行一系列疲勞試驗研究:　　 (1)通過倒置加載方式，對7根鋼纖維自應力混凝土疊合梁進行負彎曲疲勞試驗研究。建立了疊合層內鋼筋的疲勞方程，提出了鋼纖維自應力混凝土疊合梁的疲勞驗算方法。試驗結果表明，鋼纖維自應力混凝土對疊合梁的裂縫寬度和剛度損失有較強的限制作用，疲勞循環(huán)達到200萬次時，能夠滿足結構的耐久性能和正常使用性能要求。　　 (2)分別以界面構造鋼筋配筋率為。、0.082%和0.164%作參量，對負彎矩作用下的疊合梁進行疲勞性能試驗研究。試驗結果表明，構造鋼筋可使鋼纖維自應力混凝土疊合層與老混凝土梁協(xié)同工作，并可使鋼纖維自應力混凝土充分發(fā)揮抗裂性能，從而降低結構面層裂縫的開展，提高結構負彎矩區(qū)的正常使用性能和耐久性能?！　? (3)采用3種混凝土分別對已有損傷的簡支梁進行加固，通過疲勞試驗，研究不同種類混凝土加固的兩跨連續(xù)梁疲勞性能。試驗結果表明，用鋼纖維自應力混凝土加固的連續(xù)梁，可使鋼筋應力幅、中支座截面曲率及裂縫寬度等得到有效降低。與普通混凝土加固梁相比，經(jīng)10萬次疲勞循環(huán)，負彎矩區(qū)最大裂縫寬度約降低25.0%~32.0% ?！　? (4)以濕接縫接頭界面的橫向構造鋼筋配筋率為參量，研究濕接縫接頭界面的疲勞性能。試驗結果表明，橫向構造鋼筋可提高濕接縫接頭的疲勞抗剪和抗裂性能，并可間接提高中支座及跨中鋼筋的疲勞抗彎性能，同時降低結構的整體剛度損失。建議工程中提高濕接縫接頭界面的橫向構造鋼筋含量，其值不宜小于0.003bh。　　 (5)對鋼纖維自應力混凝土加固的兩跨連續(xù)梁進行疲勞試驗，通過與簡支階段無損傷的連續(xù)梁進行對比，分析簡支變連續(xù)法加固的連續(xù)梁的疲勞性能。試驗結果表明，簡支階段有損傷和無損傷的兩種連續(xù)梁經(jīng)1000次疲勞循環(huán)后，跨中和中支座鋼筋應力幅、跨中截面剛度損失等方面均表現(xiàn)出了較好的一致性。中支座和跨中截面疲勞驗算結果表明，用鋼纖維自應力混凝土加固的連續(xù)梁，中支座截面抗彎剛度顯著高于跨中截面，跨中截面內力可向中支座調整，從而提高結構體系的承載能力和抗疲勞性能。

專題推薦