體外預應力加固鐵路蓋板涵力學性能研究.pdf

1、我國20世紀70-90年代初修建的蓋板涵大部分在使用。雖然結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載較低，但蓋板涵的各種病害日益加重，已經(jīng)不能滿足日益增長的重載化要求，對既有蓋板涵結(jié)構(gòu)進行加固實現(xiàn)提載凸顯重要。作為一種簡便的加固方式—體外預應力加固，對提高鋼筋混凝土梁整體承載能力不足等問題非常有效，故在工程界被廣泛地使用，并在施工中得到了不斷的創(chuàng)新。
　　目前，體外預應力的研究大多是參考無粘結(jié)預應力的研究理論，本文也借鑒已有的研究理論，以體外預應力筋加固大秦鐵

2、路蓋板涵靜載試驗為研究背景，基于體外預應力筋應力增量與梁體跨中撓度及混凝土壓應變的相關(guān)性，針對蓋板涵結(jié)構(gòu)體外預應力筋加固的局限性，提出了梁底直線體外預應力筋加固蓋板涵結(jié)構(gòu)計算模型，系統(tǒng)地對用截面應變和撓度表示的體外預應力筋應力增量作了分析，相關(guān)工作如下：
　　（1）介紹了國內(nèi)外對體外預應力結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀以及蓋板涵常見的加固方法，各自的加固計算原理進行了討論，并比較了各方法的優(yōu)缺點。
　?。?）利用梁體變形前后的幾何關(guān)系，推導

3、了鐵路運營階段體外預應力加固蓋板涵在均布荷載、三分點荷載、集中荷載作用下的應力增量的統(tǒng)一表達式。并與截面剪力、彎矩平衡關(guān)系式迭代計算，考慮反彎矩對應力增量的影響，最終得到應力增量的數(shù)值解。并進一步對影響加固效果的各參數(shù)敏感性做了分析。
　　（3）對蓋板涵建立有限元MIDAS/FEA實體模型進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析。模型值與理論值吻合較好，可以滿足本文計算要求。
　?。?）根據(jù)相似原理制作了1:1大秦鐵路蓋板涵體外預應力加固模型，在試

4、驗室大廳進行了正常使用階段下靜載試驗。試驗中主要測量了撓度、鋼筋應變、混凝土應變、體外筋應變，跟加固前比較，施加不同有效預應力，混凝土壓應變、撓度、鋼筋應變、體外筋應力增量減少幅度較大，加固效果明顯。
　　通過與試驗數(shù)據(jù)比較，本文的理論值與試驗值吻合較好。對于梁高較小的蓋板涵來講，近似取值相對誤差較大。因此，本文體外預應力筋應力增量計算方法僅對于蓋板涵采用梁底直線布筋且無轉(zhuǎn)向塊的體外預應力加固具有一定的通用性，建議在后續(xù)的研究中繼