[博士]簡(jiǎn)支變連續(xù)法加固混凝土梁橋疲勞試驗(yàn)研究

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　　[博士]簡(jiǎn)支變連續(xù)法加固混凝土梁橋疲勞試驗(yàn)研究　　學(xué)科專(zhuān)業(yè):結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：大連理工大學(xué)　　學(xué)位年度：2009　　對(duì)己有損傷的混凝土簡(jiǎn)支梁橋采用簡(jiǎn)支變連續(xù)非預(yù)應(yīng)力法實(shí)施加固，可有效提高結(jié)構(gòu)體系的承載能力和正常使用性能。由于自重較大的原因，在我國(guó)鋼筋混凝土公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中不考慮控制截面的疲勞驗(yàn)算。但對(duì)于后加固的連續(xù)梁體系，中支座截面僅承擔(dān)二期恒載和活荷載所產(chǎn)生的負(fù)彎矩作用，且活荷載效應(yīng)遠(yuǎn)大于二期恒載，中支座截面極易因疲勞而產(chǎn)生破壞。本文以遼寧省交通廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目(200514)為研究背景，對(duì)簡(jiǎn)支變連續(xù)法加固的混凝土梁進(jìn)行一系列疲勞試驗(yàn)研究:　　 (1)通過(guò)倒置加載方式，對(duì)7根鋼纖維自應(yīng)力混凝土疊合梁進(jìn)行負(fù)彎曲疲勞試驗(yàn)研究。建立了疊合層內(nèi)鋼筋的疲勞方程，提出了鋼纖維自應(yīng)力混凝土疊合梁的疲勞驗(yàn)算方法。試驗(yàn)結(jié)果表明，鋼纖維自應(yīng)力混凝土對(duì)疊合梁的裂縫寬度和剛度損失有較強(qiáng)的限制作用，疲勞循環(huán)達(dá)到200萬(wàn)次時(shí)，能夠滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)的耐久性能和正常使用性能要求。　　 (2)分別以界面構(gòu)造鋼筋配筋率為。、0.082%和0.164%作參量，對(duì)負(fù)彎矩作用下的疊合梁進(jìn)行疲勞性能試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，構(gòu)造鋼筋可使鋼纖維自應(yīng)力混凝土疊合層與老混凝土梁協(xié)同工作，并可使鋼纖維自應(yīng)力混凝土充分發(fā)揮抗裂性能，從而降低結(jié)構(gòu)面層裂縫的開(kāi)展，提高結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩區(qū)的正常使用性能和耐久性能?！　? (3)采用3種混凝土分別對(duì)已有損傷的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行加固，通過(guò)疲勞試驗(yàn)，研究不同種類(lèi)混凝土加固的兩跨連續(xù)梁疲勞性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，用鋼纖維自應(yīng)力混凝土加固的連續(xù)梁，可使鋼筋應(yīng)力幅、中支座截面曲率及裂縫寬度等得到有效降低。與普通混凝土加固梁相比，經(jīng)10萬(wàn)次疲勞循環(huán)，負(fù)彎矩區(qū)最大裂縫寬度約降低25.0%~32.0% ?！　? (4)以濕接縫接頭界面的橫向構(gòu)造鋼筋配筋率為參量，研究濕接縫接頭界面的疲勞性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，橫向構(gòu)造鋼筋可提高濕接縫接頭的疲勞抗剪和抗裂性能，并可間接提高中支座及跨中鋼筋的疲勞抗彎性能，同時(shí)降低結(jié)構(gòu)的整體剛度損失。建議工程中提高濕接縫接頭界面的橫向構(gòu)造鋼筋含量，其值不宜小于0.003bh?！　? (5)對(duì)鋼纖維自應(yīng)力混凝土加固的兩跨連續(xù)梁進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，通過(guò)與簡(jiǎn)支階段無(wú)損傷的連續(xù)梁進(jìn)行對(duì)比，分析簡(jiǎn)支變連續(xù)法加固的連續(xù)梁的疲勞性能。試驗(yàn)結(jié)果表明，簡(jiǎn)支階段有損傷和無(wú)損傷的兩種連續(xù)梁經(jīng)1000次疲勞循環(huán)后，跨中和中支座鋼筋應(yīng)力幅、跨中截面剛度損失等方面均表現(xiàn)出了較好的一致性。中支座和跨中截面疲勞驗(yàn)算結(jié)果表明，用鋼纖維自應(yīng)力混凝土加固的連續(xù)梁，中支座截面抗彎剛度顯著高于跨中截面，跨中截面內(nèi)力可向中支座調(diào)整，從而提高結(jié)構(gòu)體系的承載能力和抗疲勞性能。

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