體外預(yù)應(yīng)力加固與程序設(shè)計.pdf

1、隨著時間的推移和經(jīng)濟的發(fā)展越來越多的橋梁不適應(yīng)交通的需要。橋梁的加固和維修是解決這個問題的主要方法之一。所以橋梁的加固和維修已經(jīng)成為工程的熱點問題。本文對常用的公路梁式橋梁加固方法，如加厚橋面加固法、增大梁肋加固法、鋼板粘貼加固法、粘貼纖維材料加固法、體外預(yù)應(yīng)力方加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固方法等，并簡要介紹了各加固方法的加固原理和特點。 本文對體外預(yù)應(yīng)力加固法進行深入研究。在分析研究國內(nèi)外試驗研究資料、設(shè)計規(guī)范以及相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上

2、，較系統(tǒng)地研究了體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁的構(gòu)造，并結(jié)合了預(yù)應(yīng)力加固體系的力學(xué)特點編寫了可具有多荷載工況計算與組合，幾何非線性和材料非線性計算功能的桿系有限元程序STRANS，結(jié)合實際工程討論體外預(yù)應(yīng)力加固橋梁的極限承載能力和設(shè)計計算特點。具體研究工作如下： (1)論述了國內(nèi)外橋梁的現(xiàn)狀，闡明了進行橋梁加固方面研究工作的必要性和緊迫性，簡要介紹了橋梁上部結(jié)構(gòu)加固的常用方法及其特點。 (2)詳細分析了體外預(yù)應(yīng)力加固的機理和優(yōu)缺點，

3、以及國內(nèi)力對于體外預(yù)應(yīng)力加固的研究現(xiàn)狀；提出了基于有限元迭代法的混凝土彈性壓縮預(yù)應(yīng)力損失的精確算法和程序編制流程，得出了混凝土彈性壓縮損失隨著主梁截面的變化，及預(yù)應(yīng)力筋彎起角度的改變而變化；該算法可以推廣至混凝土收縮徐變造成的預(yù)應(yīng)力損失的計算。 (3)利用FORTRAN90編制了一套平面桿系有限元程序STRANS，STRANS擁有自由開放和人性化的輸入格式，可以方便的實現(xiàn)參數(shù)化語言設(shè)計；功能全面，能夠考慮多工況求解和荷載組合，擁

4、有精度良好的幾何非線性求解器，并且可以考慮材料非線性的影響。利用STRANS對東北路第五聯(lián)第二跨進行了極限承載力數(shù)值分析，得出如下結(jié)論：①在混凝土應(yīng)力和鋼筋應(yīng)力滿足規(guī)范要求的情況下應(yīng)盡量提高體外索的張拉力；②轉(zhuǎn)向塊的增加可以減小體外索的二次效應(yīng)，提高極限承載力，但由于轉(zhuǎn)向塊造價較高，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟性兩方面的因素來確定轉(zhuǎn)向塊的數(shù)量。 (4)利用體外預(yù)應(yīng)力加固方法，使用STRANS程序?qū)|北路第五聯(lián)第二跨進行了細致分析并提出