預制拼裝橋梁節(jié)段間接縫抗剪性能試驗研究.pdf

1、節(jié)段預制拼裝混凝土橋梁具有以下優(yōu)點:施工速度快，對周圍交通影響小，質量控制易于實現(xiàn)及跨徑適應范圍大等。節(jié)段預制拼裝混凝土橋梁適應當代建設施工快節(jié)奏的要求，與體外預應力技術相結合，具有良好的技術合理性、耐久性和經濟性。接縫是節(jié)段預制拼裝混凝土橋梁的薄弱部位，其受力性能對于節(jié)段預制拼裝混凝土橋梁在正常使用極限狀態(tài)和承載力極限狀態(tài)下的受力性能均有重要的影響。接縫處的局部剪切破壞在工程實踐中發(fā)生的概率較高，但是關于接縫局部剪切破壞機理及接縫抗剪

2、承載力的研究較少，目前還沒有統(tǒng)一的認識。
　　本文選取正應力水平(2MPa、3MPa、4MPa)、接縫類型（干接、膠接）、接縫構造（平接縫、鍵齒接縫）、鍵齒尺寸和接縫插筋（普通鋼筋插筋、FRP插筋）為試驗參數(shù)，設計了14個試件進行節(jié)段式混凝土梁接縫抗剪試驗，通過試驗得出了不同參數(shù)條件下試件接縫附近裂縫產生和發(fā)展的規(guī)律、接縫的破壞模式及抗剪承載力，通過將試驗結果進行比較分析，得出了幾種參數(shù)對接縫抗剪性能的影響。
　　本文對現(xiàn)有

3、的接縫局部抗剪承載力計算公式進行了歸納和總結，并將本文試驗所得的接縫抗剪承載力實測值與現(xiàn)有主要計算公式計算值進行了對比。在試驗研究和理論分析的基礎上，總結出了各種類型接縫的局部剪切破壞機理。對于平接干接縫，基于摩擦理論給出了其抗剪承載力計算公式;對于平接膠接縫，基于M.M.Bakhoum和Xiangming Zhou平接膠接縫試驗所獲得數(shù)據，采用回歸分析的方法，得到了平接膠接縫抗剪承載力的半經驗半理論公式。對于鍵齒接縫，以鍵齒在局部剪切

4、作用下的破壞模式—斜壓破壞為基礎，結合摩爾應力圓理論，推導出了鍵齒破壞時的豎向剪切抗力τ的理論計算式，進而提出了鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫的局部抗剪承載力計算公式。對于插筋加強接縫，根據剪力摩擦理論提出了插筋加強接縫的抗剪承載力計算公式。最后采用本文以及其他學者所進行的接縫局部剪切試驗的試驗結果對所提出的公式進行了驗證，證明了本文所提出的公式具有良好的適用性。
　　本文采用ABAQUS通用有限元分析軟件，建立了各個主要模型試驗試件的A

5、BAQUS有限元分析模型。通過將有限元分析結果與本文的試驗結果進行對比，證明了采用ABAQUS能夠較好對試驗過程進行模擬。
　　本文對鍵齒接縫抗剪承載力公式實際應用于節(jié)段預制拼裝體外預應力橋梁中時可能遇到的一些問題進行了研究。探討了在實際工程中由于橋梁梁體整體彎曲和預應力損失造成的預應力筋內應力的變化，針對由此引起的接縫面正應力增量，對鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫分別進行了研究。最后，對于鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫，分別給出了修正后的接縫抗