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多因素影响下PCSB梁干接缝直剪性能研究

多因素影响下PCSB梁干接缝直剪性能研究

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作者：冯家辉广东工业大学

学位级别：硕士

目前预制工序常采用短线法匹配浇筑梁段,但是短线法匹配浇筑也存在许多问题,如多次移动梁段且调整架设模板,而且需要在预制场建立导线控制网和水准控制网,进行三维线形控制,调整并纠正预制梁保证桥梁线形。为了克服匹配浇筑法的缺点,本... 详细信息

目前预制工序常采用短线法匹配浇筑梁段,但是短线法匹配浇筑也存在许多问题,如多次移动梁段且调整架设模板,而且需要在预制场建立导线控制网和水准控制网,进行三维线形控制,调整并纠正预制梁保证桥梁线形。为了克服匹配浇筑法的缺点,本文提出一种新颖的接缝构造,用于非匹配浇筑施工。非匹配浇筑施工是通过在干接缝的剪力键和剪力槽之间设置间隙,剪力键比对应的剪力槽小,能够满足组装时的拼接误差,还能使得混凝土梁段之间能够独立制作。剪力键是预制节段混凝土桥梁的接缝中的必要构造,本文重点研究了非匹配干接缝的剪切破坏机理、初始阻力和残余阻力的摩擦系数、剪力键支承能力和抗剪强度折减。在试验测试中,由于部分约束和接触位置的影响,间隙接缝的抗剪承载力降低17.75%-42.43%。数值模拟分析了底部接触位置、间隙高度和剪力键基底高度对接缝强度折减的影响,结果表明全接触的抗剪承载力高于部分接触的抗剪承载力,而左接触易造成剪力键完整性的缺损,导致强度显著降低。车辆荷载、风荷载和地震荷载等不利因素会致使桥梁构造的受力发生改变,可在危险截面处采用高性能混凝土梁段,来抵御过高的剪力。通过非匹配浇筑,可实现不同类型的混凝土梁段。本文针对不同混凝土组成的复合接缝的抗剪性能展开研究,试验结果表明,复合接缝的受力分区可分为断裂区域、剪切区域和压碎区域。由于传递到剪力槽的应力超过了剪力槽的抗压强度,复合接缝的剪力槽出现的压碎现象,数值模拟的应力分布也证实了这一点。从复合接缝的抗剪承载力来看,相比未添加钢纤维的试件,添加钢纤维试件的抗剪峰值提高20%以上。虽然非匹配浇筑的干接缝会存在线形问题和接触问题,但是如果能够对非匹配构造的剪切行为继续展开深入研究,相信非匹配浇筑能够成为实现。

关键词：匹配接缝间隙接缝等强度接缝复合接缝推出试验有限元分析

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