单箱多室连续梁桥损伤模拟及体外预应力加固试验研究

作     者：梁道宇 

作者单位：东北林业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙全胜

授予年度：2020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：有限元模型 参数分析 损伤模拟 体外预应力加固 荷载试验 

摘      要：预应力混凝土连续箱梁凭借着自身的众多优点和施工技术的完善得到了广泛的应用,但是预应力混凝土连续箱梁在运营期间也有大量桥梁出现了众多问题,例如:梁体下挠、梁体开裂等等,这些问题严重影响了桥梁的正常使用。这些病害会随着实践的推移而发展,所以要及时发现及时处理。通过有效的处理和加固,能有效的提高桥梁的承载能力。在众多加固方法中,体外预应力加固是一种积极主动而且有效的加固方法,能提高结构承载能力、改善跨中下挠状态和增大主梁压应力储备,并且体外预应力技术已经得到广泛应用,技术也比较完善。以某城市单箱多室连续箱梁为工程背景,针对依托工程的实际情况对结构的总体分析,并对结构下挠及开裂的影响参数进行了分析,建立了损伤计算模型、加固后的模型并进行了验算。对加固方案进行优化比选,最后通过静动载试验验证加固方案的有效性。主要研究内容如下:(1)对原桥实际开裂状态进行描述,利用Midas Civil软件分析预应力损失、结构超重、刚度折减、混凝凝土收缩徐变、汽车荷载对原桥的开裂和下挠的影响;(2)对原桥的损伤状态进行模拟,利用Midas Civil有限元分析软件对依托工程的几个损伤状态进行模拟,建立损伤模型并对损伤模型进行验算分析;(3)依据损伤模型对每个损伤状态下的结构进行体外预应力加固方案优化,经过对比分析几种加固方案下的加固效果得出最终的加固方案,最后建立加固后的模型。(4)针对依托工程进行前后静动载试验,静载试验对加固前后挠度和应力的变化进行对比分析;动载试验通过对比加固前后基频、阻尼比、冲击系数的变化进行分析,最后做出加固效果评价。