預制空心板梁橋橫向接縫設計方法研究.pdf

1、預制空心板梁橋因其結構形式簡單、便于運輸與安裝、施工周期短等優(yōu)點，在我國中小跨徑橋梁建設中被廣泛推廣使用。然而，在運營期內對其進行檢測發(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重。橫向接縫作為將各空心板梁連接成整體共同工作的關鍵構件，其承擔著荷載橫向傳遞的重要任務，一旦失效則會降低結構的整體性，嚴重時將引發(fā)“單板受力”的病害，危及結構的安全。為此，諸多學者對空心板梁橋橫向接縫病害問題進行了研究，對引發(fā)接縫病害的原因

2、進行了總結，并提出了相應的改進措施與加固方法，但仍沒能有效地徹底解決橫向接縫損傷的問題。因此，本文以預制空心板梁橋橫向接縫為研究對象，應用有限元軟件 ANSYS對接縫內實際的內力狀態(tài)進行分析，探究改進接縫性能的方法，為此本文進行的分析如下：
　　首先針對目前預制空心板梁橋的設計理論與方法進行了歸納與分析，總結了設計中因簡化計算而引入的理論假設，并探究了設計方法中引發(fā)誤差的原因，根據(jù)橫向接縫的受力特點提出了相應的改進形式。
　

3、　應用有限元軟件 ANSYS對預制空心板梁橋結構進行了有限元模擬分析，通過模擬實際的車輛荷載，獲得了結構在不同的荷載工況下橫向接縫內實際的應力狀態(tài)。分析結果顯示，橫向接縫并不符合鉸接板法中“鉸”的假設，其更符合半剛性連接的特性，既傳遞豎向剪應力，又傳遞橫向彎矩。本文分析了接縫改進前后其內部各向應力的分布規(guī)律，結果顯示接縫內混凝土受多向應力共同作用，且較大的縱向正應力與橫向正應力的存在已經對接縫的安全性產生了影響。
　　通過有限元模

4、擬探究了接縫內構造鋼筋對接縫受力性能的影響，同時對結構進行了開裂分析，通過對比接縫內不同鋼筋布置下結構裂縫的分布情況，從而得出接縫內構造鋼筋在接縫防裂中的作用，根據(jù)分析結果給出了橫向接縫內構造鋼筋合理的布置形式。
　　對預制空心板梁橋設計提出一定的改進建議，通過對改進前后結構進行有限元模擬，對比二者接縫中的應力狀態(tài)，對改進設計的有效性進行評定。同時，建議對結構增設橫向預應力，該方法可以有效降低接縫內部橫向正應力值，改善接縫內的應力