[博士]簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系自應力法加固舊橋研究

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　　[博士]簡支轉(zhuǎn)連續(xù)體系自應力法加固舊橋研究　　學科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：大連理工大學　　學位年度：2008　　上世紀50-90年代我國修建了大量的裝配式簡支梁橋。隨著運營年限的增加及我國經(jīng)濟建設的高速發(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、設計荷載不足的窘境。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彎矩區(qū)，承受很大的負彎矩作用，一旦開裂，裂縫又出現(xiàn)在橋面，雨水、除冰鹽等極易進入結(jié)構(gòu)層使鋼筋銹蝕，對于加固后橋梁的耐久性和適用性造成巨大危害。尋找合適的負彎矩區(qū)加固材料和提出針對該種材料的合理的加固計算方法，是研究的重點?！　? 鋼筋鋼纖維自應力混凝土是一種新型纖維增強復合材料，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)生化學預應力，極大地提高混凝土基體的抗拉性能。鋼筋、鋼纖維和自應力混凝土復合，可以充分發(fā)揮三者各自的優(yōu)勢，使復合材料的抗裂性能、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)體系加固舊橋負彎矩區(qū)的加固材料。目前對鋼筋鋼纖維自應力混凝土的研究僅限于膨脹增強機理方面和一些基本力學性能，對其結(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科研基金項目《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)，主要進行了一下研究工作:　　 1.通過研究鋼纖維自應力混凝土、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)護方法、基本力學性能和耐久性能，認為鋼纖維自應力混凝土適宜作為簡支轉(zhuǎn)連續(xù)非預應力法加固舊橋方法中縱向接縫區(qū)和負彎矩區(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對鋼筋鋼纖維自應力混凝土限制膨脹性能進行了系統(tǒng)研究，對鋼筋和鋼纖維對自應力混凝土長期膨脹變形的影響進行了長達9年的試驗觀測，研究了鋼筋和鋼纖維對于自應力混凝土的限制膨脹作用，繪制了鋼筋鋼纖維自應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力混凝土的自應力損失計算方法;　　 3.結(jié)合9根疊合T型梁模型試驗，主要針對纖維混凝土、自應力混凝土用于后連續(xù)體系負彎矩區(qū)的抗裂性能、自應力混凝土疊合層自應力的計算方法和負彎矩區(qū)混凝土的裂縫開展、截面應變、撓度變形、剛度等抗彎性能進行了研究; 　　 4.通過10根兩跨后續(xù)疊合T型梁模型試驗，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、截面應變、裂縫開展和預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型梁負彎矩區(qū)混凝土的抗裂計算和極限狀態(tài)下的抗彎承載力計算;　　 5.通過計算機模擬研究了鋼筋鋼纖維自應力混凝土的限制應變對橋梁內(nèi)力的影響，從而確定鋼筋鋼纖維自應力混凝土允許的限制應變范圍、合理的使用位置以及使用效果，為工程應用提供依據(jù)。

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