預(yù)制拼裝橋梁節(jié)段間接縫抗剪性能試驗(yàn)研究.pdf

1、節(jié)段預(yù)制拼裝混凝土橋梁具有以下優(yōu)點(diǎn):施工速度快，對(duì)周圍交通影響小，質(zhì)量控制易于實(shí)現(xiàn)及跨徑適應(yīng)范圍大等。節(jié)段預(yù)制拼裝混凝土橋梁適應(yīng)當(dāng)代建設(shè)施工快節(jié)奏的要求，與體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)相結(jié)合，具有良好的技術(shù)合理性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。接縫是節(jié)段預(yù)制拼裝混凝土橋梁的薄弱部位，其受力性能對(duì)于節(jié)段預(yù)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(shí)踐中發(fā)生的概率較高，但是關(guān)于接縫局部剪切破壞機(jī)理及接縫抗剪

2、承載力的研究較少，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。
　　本文選取正應(yīng)力水平(2MPa、3MPa、4MPa)、接縫類型（干接、膠接）、接縫構(gòu)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(yàn)參數(shù)，設(shè)計(jì)了14個(gè)試件進(jìn)行節(jié)段式混凝土梁接縫抗剪試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)得出了不同參數(shù)條件下試件接縫附近裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律、接縫的破壞模式及抗剪承載力，通過(guò)將試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出了幾種參數(shù)對(duì)接縫抗剪性能的影響。
　　本文對(duì)現(xiàn)有

3、的接縫局部抗剪承載力計(jì)算公式進(jìn)行了歸納和總結(jié)，并將本文試驗(yàn)所得的接縫抗剪承載力實(shí)測(cè)值與現(xiàn)有主要計(jì)算公式計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比。在試驗(yàn)研究和理論分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了各種類型接縫的局部剪切破壞機(jī)理。對(duì)于平接干接縫，基于摩擦理論給出了其抗剪承載力計(jì)算公式;對(duì)于平接膠接縫，基于M.M.Bakhoum和Xiangming Zhou平接膠接縫試驗(yàn)所獲得數(shù)據(jù)，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(jīng)驗(yàn)半理論公式。對(duì)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(chǔ)，結(jié)合摩爾應(yīng)力圓理論，推導(dǎo)出了鍵齒破壞時(shí)的豎向剪切抗力τ的理論計(jì)算式，進(jìn)而提出了鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫的局部抗剪承載力計(jì)算公式。對(duì)于插筋加強(qiáng)接縫，根據(jù)剪力摩擦理論提出了插筋加強(qiáng)接縫的抗剪承載力計(jì)算公式。最后采用本文以及其他學(xué)者所進(jìn)行的接縫局部剪切試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果對(duì)所提出的公式進(jìn)行了驗(yàn)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(gè)主要模型試驗(yàn)試件的A

5、BAQUS有限元分析模型。通過(guò)將有限元分析結(jié)果與本文的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了采用ABAQUS能夠較好對(duì)試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬。
　　本文對(duì)鍵齒接縫抗剪承載力公式實(shí)際應(yīng)用于節(jié)段預(yù)制拼裝體外預(yù)應(yīng)力橋梁中時(shí)可能遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行了研究。探討了在實(shí)際工程中由于橋梁梁體整體彎曲和預(yù)應(yīng)力損失造成的預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)應(yīng)力的變化，針對(duì)由此引起的接縫面正應(yīng)力增量，對(duì)鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫分別進(jìn)行了研究。最后，對(duì)于鍵齒干接縫和鍵齒膠接縫，分別給出了修正后的接縫抗