聚氨酯水泥材料加固補強鋼筋混凝土T梁的應用研究.pdf

1、交通運輸是國民經(jīng)濟的動脈,橋梁是交通運輸設施必不可少的重要組成部分。然而,中國修建于20世紀80年代以前的公路橋梁中,由于鋼筋混凝土材料強度較低,鋼筋含量較少,致使現(xiàn)役公路橋梁普遍存在橋梁工程結構安全儲備偏低等現(xiàn)象。此外,隨著中國交通事業(yè)的發(fā)展和公路舊橋橋梁使用年限的增加,這些橋梁均存在鋼筋銹蝕、水泥混凝土結構開裂滲水、局部混凝土脫落、凍害、堿骨料反應等各種各樣的嚴重病害,極大地降低了橋梁的承載能力。但是,全部重新建造這些橋梁,不僅需要

2、大量的人力,物力和財力,建設周期長,并且在施工中不可避免地實施交通管制,迫使車輛繞行,造成交通不暢和嚴重的社會經(jīng)濟損失。所以,如何通過科學手段切實提高現(xiàn)役橋梁的承載能力,延長現(xiàn)役橋梁的使用壽命,使它們最大限度地發(fā)揮各自的作用,是擺在從事橋梁工程技術工作者面前急需解決的重要研究項目之一。
　　本課題以研發(fā)PUC材料及其在公路舊橋維修加固工程中的應用技術研究為宗旨,首先配合比設計和室內拌合試驗得到了配制一系列PUC材料的最佳配合比,利

3、用材料試驗和數(shù)理統(tǒng)計方法建立了PUC材料的抗壓強度、抗折強度、抗剪強度、彈性模量、泊松比、應力-應變本構關系、PUC材料與混凝土界面之間的粘結強度以及PUC材料的抗?jié)B抗凍耐久性技術指標,為PUC材料在公路舊橋維修加固工程中的應用提供了必要的技術支撐。
　　其次,針對現(xiàn)役鋼筋混凝土T形梁的不同綜合服務水平分別對I類、II類、III類、IV類和V類橋梁進行了室內模型(S=1:5)荷載實驗,分析比較了加固前后的極限承載能力、荷載-撓度曲

4、線以及裂縫的發(fā)展規(guī)律,驗證了利用PUC材料進行鋼筋混凝土T形梁維修加固的實際效果,并利用空間有限元對實驗結果進行了仿真解析計算,提出了利用PUC材料進行舊橋加固設計的理論計算方法,用有限元方法模擬梁的行為,使用ABAQUS軟件分析(V10.6)。最后,以哈同公路中興橋維修技術改造工程為依托,利用本研究提出的快速加固維修方法進行了加固技術設計和施工,通過加固前后荷載試驗系統(tǒng)地論證了實際加固效果。
　　綜上所述,本論文的主要結論如下:

5、
　　1)通過配合比設計和室內拌合實驗得到了PUC-400,PUC-800,PUC-1200、以及PUC1650Kg/m3等一系列新材料的最佳配合比;
　　2)通過材料試驗建立了PUC新材料的抗壓強度、抗折強度、彈性模量、泊松比以及應力-應變本構關系等各種力學關系;
　　3)通過材料試驗明確了PUC材料與混凝土界面之間的粘結強度、抗剪強度以及新舊材料界面之間的破壞規(guī)律;
　　4)通過室內模型試驗和依托工程加固前后