PC箱梁現(xiàn)場(chǎng)破壞試驗(yàn)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)被普遍運(yùn)用于公路與市政橋梁中，然而由于前期施工質(zhì)量不過(guò)關(guān)以及后期運(yùn)營(yíng)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(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)更危及到結(jié)構(gòu)的安全。因此有必要對(duì)箱梁整體受力過(guò)程進(jìn)行研究并對(duì)箱梁初始缺陷以及裂縫對(duì)受力性能的影響進(jìn)行分析。
　　本文主要分兩部分進(jìn)行，首先以襄陽(yáng)南北軸線某30m預(yù)應(yīng)力箱梁為對(duì)象進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)破壞試驗(yàn)，研究梁體整體力學(xué)響應(yīng)，并基于實(shí)測(cè)裂縫數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)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(shí)際施工缺陷，并將各類施工缺陷的數(shù)值模擬結(jié)果與無(wú)缺陷梁進(jìn)行了對(duì)比，研究不同缺陷對(duì)梁體承載力的影響。
　　本文研究的成果主要是以下幾個(gè)方面：
　?。?）本文通過(guò)有限元數(shù)值仿真與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)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(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好，從而驗(yàn)證了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性以及有限元模型計(jì)算極限承載力的有

3、效性。
　?。?）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及有限元模擬結(jié)果，研究了試驗(yàn)梁剛度退化的規(guī)律，并通過(guò)MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，獲得了剛度隨梁體變形的退化規(guī)律計(jì)算公式。
　?。?）結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)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(zhǎng)，只表現(xiàn)為縫寬的增長(zhǎng)；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(shì)；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(guò)對(duì)試驗(yàn)實(shí)測(cè)裂縫數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)梁體當(dāng)前承載力狀態(tài)進(jìn)行快速評(píng)估，進(jìn)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(jiǎn)支梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，針對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁在施工過(guò)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(duì)這