鋼筋混凝土套箍加固石拱橋力學性能試驗研究.pdf

1、砌體結構在我國橋梁工程中應用廣泛，特別是山區(qū)公路建設中修建了大量的石拱橋。由于當時設計承載力偏低，并隨著時間的推移，結構材料老化，各類荷載作用導致的損傷發(fā)展，其承載力逐年下降，不能滿足現(xiàn)代交通需求。如果對這些舊的砌體橋梁進行重修，則需要花費大量的人力、物力和資金。鋼筋混凝土套箍法以其能顯著提高承載力、工期短、施工方便，造價低等優(yōu)勢，被廣泛地應用于石拱橋的加固工程，但缺乏對鋼筋混凝土套箍加固石拱橋形成的不同材料組成的二次受力組合加固結構的

2、試驗及理論研究。鑒于此，本文采用模型試驗及理論分析相結合的方法，對套箍法加固石拱橋主拱圈（拱肋）形成的組合加固結構的受力性能及承載力的計算進行了專項的研究，取得了如下研究成果:
　　1、通過鋼筋混凝土套箍加固石砌體形成的偏心組合受壓短柱進行破壞試驗，全面研究了這種組合加固受壓構件的受力性能。通過對不同加固設計參數(shù)（包括圍套厚度、縱筋和箍筋的配筋率、偏心距以及初始應力水平）的試件進行試驗及理論分析，得到各設計參數(shù)對組合加固結構受力性

3、能及正截面承載力的影響關系;
　　2、基于鋼筋混凝土-磚石加固受壓構件受力性能的試驗分析，對鋼筋混凝土套箍加固石拱橋組合加固截面進行了承載力極限狀態(tài)分析，得到了三種極限破壞模式，并提出了界限初始應變的概念。同時通過對組合截面受力過程進行非線性全過程分析，提出了考慮加固前砌體應力水平影響的鋼筋混凝土-磚石組合加固構件正截面承載力計算的非線性全過程簡化計算方法;
　　3、利用ANSYS有限元分析軟件，對套箍法加固石砌體的組合加固

4、試件的受力性能進行了非線性有限元分析，并通過與試驗結果進行比較，得到分析鋼筋混凝土套箍法加固石砌體加固后組合加固受壓構件的有限元模擬方法。利用此模擬方法，對套箍法加固石砌體受壓構件進行了擴大參數(shù)分析，深入研究了套箍效應和初始應力水平對加固組合結構承載力的影響，得到量化的影響計算系數(shù)。在此基礎上，得到全面考慮套箍作用和加固前砌體應力水平影響的鋼筋混凝土套箍加固石拱橋組合加固截面承載力的簡化計算公式。
　　4、通過對有植筋的混凝土和石

5、砌體結合面的抗剪性能及強度進行試驗研究，得出混凝土加固砌體工程中結合面的抗剪性能及其隨植筋長度、植筋率的變化規(guī)律。結合試驗通過對有植筋結合面的受力性能及破壞形式的理論分析，得出了結合面抗剪強度的計算公式，為加固設計中結合面的設計提供依據(jù)。
　　5、通過模型試驗對套箍加固石拱橋組合加固拱結構進行了受力性能及承載力研究。通過試驗結果的分析得到組合加固拱結構的受力特征及破壞形式與鋼筋混凝土拱相似。同時通過對加固拱承載力的分析，證明了本文