預(yù)制空心板梁橋橫向接縫設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、預(yù)制空心板梁橋因其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、便于運(yùn)輸與安裝、施工周期短等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)中小跨徑橋梁建設(shè)中被廣泛推廣使用。然而，在運(yùn)營(yíng)期內(nèi)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該類橋梁存在不同程度的病害問題，其中以橫向接縫的損傷最為嚴(yán)重。橫向接縫作為將各空心板梁連接成整體共同工作的關(guān)鍵構(gòu)件，其承擔(dān)著荷載橫向傳遞的重要任務(wù)，一旦失效則會(huì)降低結(jié)構(gòu)的整體性，嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)“單板受力”的病害，危及結(jié)構(gòu)的安全。為此，諸多學(xué)者對(duì)空心板梁橋橫向接縫病害問題進(jìn)行了研究，對(duì)引發(fā)接縫病害的原因

2、進(jìn)行了總結(jié)，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施與加固方法，但仍沒能有效地徹底解決橫向接縫損傷的問題。因此，本文以預(yù)制空心板梁橋橫向接縫為研究對(duì)象，應(yīng)用有限元軟件 ANSYS對(duì)接縫內(nèi)實(shí)際的內(nèi)力狀態(tài)進(jìn)行分析，探究改進(jìn)接縫性能的方法，為此本文進(jìn)行的分析如下：
　　首先針對(duì)目前預(yù)制空心板梁橋的設(shè)計(jì)理論與方法進(jìn)行了歸納與分析，總結(jié)了設(shè)計(jì)中因簡(jiǎn)化計(jì)算而引入的理論假設(shè)，并探究了設(shè)計(jì)方法中引發(fā)誤差的原因，根據(jù)橫向接縫的受力特點(diǎn)提出了相應(yīng)的改進(jìn)形式。
　

3、　應(yīng)用有限元軟件 ANSYS對(duì)預(yù)制空心板梁橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元模擬分析，通過模擬實(shí)際的車輛荷載，獲得了結(jié)構(gòu)在不同的荷載工況下橫向接縫內(nèi)實(shí)際的應(yīng)力狀態(tài)。分析結(jié)果顯示，橫向接縫并不符合鉸接板法中“鉸”的假設(shè)，其更符合半剛性連接的特性，既傳遞豎向剪應(yīng)力，又傳遞橫向彎矩。本文分析了接縫改進(jìn)前后其內(nèi)部各向應(yīng)力的分布規(guī)律，結(jié)果顯示接縫內(nèi)混凝土受多向應(yīng)力共同作用，且較大的縱向正應(yīng)力與橫向正應(yīng)力的存在已經(jīng)對(duì)接縫的安全性產(chǎn)生了影響。
　　通過有限元模

4、擬探究了接縫內(nèi)構(gòu)造鋼筋對(duì)接縫受力性能的影響，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了開裂分析，通過對(duì)比接縫內(nèi)不同鋼筋布置下結(jié)構(gòu)裂縫的分布情況，從而得出接縫內(nèi)構(gòu)造鋼筋在接縫防裂中的作用，根據(jù)分析結(jié)果給出了橫向接縫內(nèi)構(gòu)造鋼筋合理的布置形式。
　　對(duì)預(yù)制空心板梁橋設(shè)計(jì)提出一定的改進(jìn)建議，通過對(duì)改進(jìn)前后結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元模擬，對(duì)比二者接縫中的應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)改進(jìn)設(shè)計(jì)的有效性進(jìn)行評(píng)定。同時(shí)，建議對(duì)結(jié)構(gòu)增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力，該方法可以有效降低接縫內(nèi)部橫向正應(yīng)力值，改善接縫內(nèi)的應(yīng)力