预应力混凝土旧桥承载能力评定方法研究

作     者：胡开建 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张治成

授予年度：2012年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：预应力混凝土 旧桥 承载能力 评估 层次分析法 预应力筋 残余预应力 

摘      要：在预应力混凝土桥梁结构中,预应力筋是关键的受力部件,直接关系到预应力混凝土桥梁结构的安全性、适用性及耐久性。工程实践表明,由预应力筋失效造成的结构破坏是不可挽救的。因此对预应力混凝土旧桥进行承载能力评价研究是一项非常重要而紧迫的课题。 本文首先应用层次分析法的原理,对预应力混凝土旧桥承载能力诸多影响因素进行归纳分类,建立递阶层次模型,求得各个影响因素的权重,因为在结构截面及配筋已知的情况下,预应力筋和受压区混凝土不可能同时达到失效状态,所以采用美国ACI规范中的应变协调分析方法判断各控制截面的破坏形态,适当提高发生预应力筋拉断破坏时预应力筋因素的权重;其次,对影响因素进行了等级评定,其中,无法定量检测的因素用损伤度的概念评定其损伤状况,其余影响因素的等级评定参照现行规范进行;最后,采用模糊综合评判法确定了承载能力折减系数,利用承载能力折减系数、混凝土结构截面折减系数和钢筋截面折减系数评估预应力混凝土旧桥的实际承载能力。 以杭州市霞湾桥主道桥拆除工程背景,采用本文所提出的评估方法对其辅道桥进行了承载能力评估,通过拆桥龙门吊试吊检测证明了本评估方法的可行性。 对于有粘结的后张法预应力筋,由于孔道灌浆粘结作用,其切割放张后混凝土结构中仍残余预应力,因此旧桥拆除中如考虑其影响,将有效提高结构的承载力,优化拆除方案,降低旧桥拆除过程中因承载力不足而产生的加固费用。本文最后以杭州市霞湾桥主道桥拆除为背景,借鉴先张法预应力筋传递长度原理讨论了后张法预应力筋切割后的放张效果,对预应力连续旧桥拆除中的承载力进行了分析。