[博士]簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系自應(yīng)力法加固舊橋研究

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　　[博士]簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系自應(yīng)力法加固舊橋研究　　學(xué)科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2008　　上世紀(jì)50-90年代我國修建了大量的裝配式簡支梁橋。隨著運(yùn)營年限的增加及我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，行車數(shù)量、載重量和車速的不斷提高，大量此類橋梁面臨承載能力下降、設(shè)計(jì)荷載不足的窘境。為了提高此類橋梁的承載能力和安全性能，進(jìn)行簡支轉(zhuǎn)連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換加固方法是一種比較有效的方法，即針對(duì)需加固的簡支梁舊橋，將多跨簡支梁的梁端連接起來變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁，以達(dá)到改善結(jié)構(gòu)受力狀況、提高橋梁承載能力、延長橋梁剩余使用壽命、節(jié)省資金的目的。隨之而來的問題是連接段處于負(fù)彎矩區(qū)，承受很大的負(fù)彎矩作用，一旦開裂，裂縫又出現(xiàn)在橋面，雨水、除冰鹽等極易進(jìn)入結(jié)構(gòu)層使鋼筋銹蝕，對(duì)于加固后橋梁的耐久性和適用性造成巨大危害。尋找合適的負(fù)彎矩區(qū)加固材料和提出針對(duì)該種材料的合理的加固計(jì)算方法，是研究的重點(diǎn)。　　鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土是一種新型纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，由于混凝土基體的自膨脹作用受到鋼筋和鋼纖維的共同限制從而產(chǎn)生化學(xué)預(yù)應(yīng)力，極大地提高混凝土基體的抗拉性能。鋼筋、鋼纖維和自應(yīng)力混凝土復(fù)合，可以充分發(fā)揮三者各自的優(yōu)勢(shì)，使復(fù)合材料的抗裂性能、抗拉性能、彎曲韌性性能、抗沖擊性能和耐久性能明顯改善，特別適合作為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系加固舊橋負(fù)彎矩區(qū)的加固材料。目前對(duì)鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土的研究僅限于膨脹增強(qiáng)機(jī)理方面和一些基本力學(xué)性能，對(duì)其結(jié)構(gòu)性能及橋梁加固方面的研究幾乎還是空白?！　? 本文結(jié)合遼寧省交通廳重點(diǎn)科研基金項(xiàng)目《鋼筋混凝土簡支梁橋轉(zhuǎn)換成連續(xù)梁橋加固技術(shù)與施工工藝研究》(200514)，主要進(jìn)行了一下研究工作:　　 1.通過研究鋼纖維自應(yīng)力混凝土、鋼纖維混凝土、聚丙烯纖維混凝土、大直徑合成纖維混凝土、混雜纖維混凝土的配合比、拌合物性能與養(yǎng)護(hù)方法、基本力學(xué)性能和耐久性能，認(rèn)為鋼纖維自應(yīng)力混凝土適宜作為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)非預(yù)應(yīng)力法加固舊橋方法中縱向接縫區(qū)和負(fù)彎矩區(qū)后做連續(xù)頂板的加固材料，使其滿足結(jié)構(gòu)承載力、裂縫控制和耐久性的要求;　　 2對(duì)鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土限制膨脹性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對(duì)鋼筋和鋼纖維對(duì)自應(yīng)力混凝土長期膨脹變形的影響進(jìn)行了長達(dá)9年的試驗(yàn)觀測(cè)，研究了鋼筋和鋼纖維對(duì)于自應(yīng)力混凝土的限制膨脹作用，繪制了鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土的長期限制膨脹變形曲線，并給出了考慮長期變形的鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土的自應(yīng)力損失計(jì)算方法;　　 3.結(jié)合9根疊合T型梁模型試驗(yàn)，主要針對(duì)纖維混凝土、自應(yīng)力混凝土用于后連續(xù)體系負(fù)彎矩區(qū)的抗裂性能、自應(yīng)力混凝土疊合層自應(yīng)力的計(jì)算方法和負(fù)彎矩區(qū)混凝土的裂縫開展、截面應(yīng)變、撓度變形、剛度等抗彎性能進(jìn)行了研究; 　　 4.通過10根兩跨后續(xù)疊合T型梁模型試驗(yàn)，研究了簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系兩跨連續(xù)T型梁在彎曲作用下的撓度變形、截面應(yīng)變、裂縫開展和預(yù)損傷程度的影響情況、疊合層新老混凝土的粘結(jié)情況、加固后連續(xù)疊合T型梁負(fù)彎矩區(qū)混凝土的抗裂計(jì)算和極限狀態(tài)下的抗彎承載力計(jì)算;　　 5.通過計(jì)算機(jī)模擬研究了鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土的限制應(yīng)變對(duì)橋梁內(nèi)力的影響，從而確定鋼筋鋼纖維自應(yīng)力混凝土允許的限制應(yīng)變范圍、合理的使用位置以及使用效果，為工程應(yīng)用提供依據(jù)。

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