PC箱梁現(xiàn)場破壞試驗與初始缺陷影響研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁由于其獨特的優(yōu)勢被普遍運用于公路與市政橋梁中，然而由于前期施工質(zhì)量不過關(guān)以及后期運營管理不到位導(dǎo)致箱梁產(chǎn)生初始缺陷以及裂縫，這不僅對橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能產(chǎn)生影響，嚴重時更危及到結(jié)構(gòu)的安全。因此有必要對箱梁整體受力過程進行研究并對箱梁初始缺陷以及裂縫對受力性能的影響進行分析。
　　本文主要分兩部分進行，首先以襄陽南北軸線某30m預(yù)應(yīng)力箱梁為對象進行現(xiàn)場破壞試驗，研究梁體整體力學(xué)響應(yīng)，并基于實測裂縫數(shù)據(jù)，評價了裂縫與剛度

2、、承載力之間的關(guān)系。然后利用ANSYS數(shù)值模擬了箱梁底板混凝土缺損、腹板混凝土缺損、脹模和芯模上浮四種實際施工缺陷，并將各類施工缺陷的數(shù)值模擬結(jié)果與無缺陷梁進行了對比，研究不同缺陷對梁體承載力的影響。
　　本文研究的成果主要是以下幾個方面：
　?。?）本文通過有限元數(shù)值仿真與現(xiàn)場試驗相結(jié)合方式研究了30m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的受力性能，仿真結(jié)果與試驗實測結(jié)果吻合較好，從而驗證了現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的可靠性以及有限元模型計算極限承載力的有

3、效性。
　?。?）根據(jù)現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)以及有限元模擬結(jié)果，研究了試驗梁剛度退化的規(guī)律，并通過MATLAB對數(shù)據(jù)進行曲線擬合，獲得了剛度隨梁體變形的退化規(guī)律計算公式。
　?。?）結(jié)合現(xiàn)場實測裂縫數(shù)據(jù)，獲得裂縫發(fā)展規(guī)律：1）縫寬與縫高均隨荷載增加而不斷增大，但是荷載增加到一定程度以后，縫高不再增長，只表現(xiàn)為縫寬的增長；2）裂縫高度與裂縫寬度均呈現(xiàn)出由跨中向兩側(cè)遞減的趨勢；3）隨荷載增加裂縫的平均間距不斷減小，在裂縫剛出現(xiàn)階段，裂縫數(shù)

4、量急劇增加，裂縫間距迅速減小，但是隨著荷載繼續(xù)增加，裂縫數(shù)量趨于穩(wěn)定，裂縫平均間距不再降低。
　?。?）通過對試驗實測裂縫數(shù)據(jù)進行分析回歸得到裂縫平均縫寬與跨中截面撓度、剛度以及承載率之間的關(guān)系式，從而對梁體當(dāng)前承載力狀態(tài)進行快速評估，進而獲得梁體剩余承載力大小。
　?。?）以某預(yù)應(yīng)力混凝土箱型簡支梁橋為研究對象，針對預(yù)應(yīng)力箱梁在施工過程中出現(xiàn)的四種常見缺陷：底板混凝土缺損、腹板混凝土缺損、脹模和芯模上浮，利用ANSYS對這