大跨径预应力混凝土桥梁弯曲孔道预应力摩阻损失研究

发布时间：2023-05-06 02:24

　　随着预应力混凝土技术的不断发展,大跨径预应力混凝土桥梁的应用也越来越广泛。由于各种因素(桥梁设计、施工、荷载、温度、混凝土收缩徐变等)的影响,许多运营中的预应力混凝土桥梁的病害也日益突出,其主要表现为跨中持续下挠、混凝土箱梁开裂等,不仅危及着结构的安全使用而且缩短了桥梁的运营周期。而引起诸多病害的最大原因是预应力混凝土结构有效预应力不足。本文将理论分析、有限元模拟、试验研究有机的结合在一起,对预应力混凝土桥梁弯曲孔道的预应力摩阻损失进行了深入的研究和探讨,其主要的研究内容有:(1)基于赫兹弹性接触理论,结合预应力钢筋和混凝土弯曲孔道的接触特点,指出现有规范中弯曲孔道预应力摩阻损失计算公式在推导过程中将混凝土材料视为刚体,则预应力钢筋和混凝土的接触边界保持不变,进而假设接触压力为均匀分布的不合理性;对规范公式在计算多曲线型预应力摩阻损失时弯曲孔道夹角θ叠加性的不合理性也做了相关的分析,并以弯曲孔道摩阻试验进行了相应的验证。(2)制作聚氨酯试验模型,以此模拟预应力钢束与混凝土弯曲孔道的接触问题。运用CT扫描技术获取试验模型加载断面各对应控制点横向和竖向的位移变化量,并将其施加到结构有限元模...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 概述
        1.1.1 预应力混凝土桥梁发展史
        1.1.2 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 技术路线
第2章 混凝土弯曲孔道预应力摩阻损失分析
    2.1 孔道预应力摩擦损失通用计算方法
    2.2 摩阻损失计算公式分析
        2.2.1 弯曲孔道接触特点
        2.2.2 接触压力分析
        2.2.3 多曲线型预应力摩阻损失分析
    2.3 弯曲孔道摩阻试验
        2.3.1 试验目的
        2.3.2 试验步骤
        2.3.3 试验工况及试验结果
        2.3.4 试验结果分析
    2.4 本章小结
第3章 弯曲孔道接触压力试验分析
    3.1 试验方法的选择
    3.2 试验设计
        3.2.1 试验材料
        3.2.2 试验模型
        3.2.3 试验设备
        3.2.4 加载设备
        3.2.5 试验工况
    3.3 影像分析
    3.4 本章小结
第4章 试验模型有限元分析
    4.1 ANSYS简介
    4.2 结构有限元分析
        4.2.1 结构有限元模型
        4.2.2 施加节点位移
        4.2.3 有限元计算结果分析
    4.3 接触应力分析
        4.3.1 转角对压力分布的影响
        4.3.2 拉力对接触压力分布的影响
        4.3.3 曲率半径对压力分布的影响
    4.4 不同分布压力假设下的摩阻损失
        4.4.1 多曲线型预应力摩阻损失分析
        4.4.2 不同分布压力的摩阻损失比较
    4.5 本章小结
第5章 预应力损失试验研究
    5.1 工程背景
    5.2 应变测点布置
    5.3 试验步骤
    5.4 试验结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间获得的学术成果



本文编号：3808834