交通荷載作用下既有箱梁橋拼寬受力性能與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文介紹了橋梁拼寬接縫的連接形式、構(gòu)造方式，通過對(duì)交通管制、分時(shí)分段澆筑、布置施工夾具、設(shè)置臨時(shí)支撐、分層澆筑、施加鋼骨輔助體系等措施進(jìn)行持續(xù)交通荷載作用下的數(shù)值分析及試驗(yàn)論證，研究交通荷載下不同施工工藝對(duì)接縫混凝土的變形影響，以此來評(píng)判其工程效果并對(duì)拼寬設(shè)計(jì)提出建議。本文主要工作如下:
　　(1)結(jié)合國內(nèi)外橋梁拼寬改造工程與技術(shù)的發(fā)展歷程，調(diào)研國內(nèi)外學(xué)者對(duì)橋梁拼寬設(shè)計(jì)、施工等方面的研究成果，總結(jié)了橋梁拼寬改造的原則，提出本文擬解

2、決的問題與方法。
　　(2)詳細(xì)介紹了Abaqus計(jì)算中兩種常用的混凝土本構(gòu)模型，包括混凝土彌散開裂模型和混凝土塑性損傷模型基礎(chǔ)理論，主要涉及模型開裂應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算、單軸應(yīng)力-應(yīng)變計(jì)算、裂面行為、屈服準(zhǔn)則、流動(dòng)法則、滯回規(guī)則等。足尺節(jié)段試驗(yàn)承載力計(jì)算采用混凝土損傷塑性模型，為后續(xù)推導(dǎo)接縫混凝土本構(gòu)關(guān)系破壞準(zhǔn)則做準(zhǔn)備。
　　(3)建立Midas Civil舊橋模型，通過移動(dòng)荷載追蹤器功能確定車輛荷載的最不利加載位置，從而布置A

3、baqus舊橋?qū)嶓w模型縱向荷載分布，得出四種交通組織方案下舊橋拼寬側(cè)的跨中撓度，作為施工期選取交通組織方案的依據(jù)。不中斷交通條件下進(jìn)行橋梁拼寬施工，新舊橋面板接縫兩側(cè)垂直撓度差引起反向曲率，曲率超限將會(huì)引起混凝土早期開裂;本文將接縫兩側(cè)撓度差作為重要指標(biāo)，以此來評(píng)定不同拼寬施工工藝有效性;建立新舊橋Abaqus整體模型，研究分時(shí)分段澆筑、布置施工夾具、設(shè)置臨時(shí)支撐及其幾種方案聯(lián)合應(yīng)用時(shí)對(duì)接縫兩側(cè)撓度差控制效果。
　　(4)通過有限

4、元計(jì)算整橋及節(jié)段模型混凝土接縫兩側(cè)撓度差以及傳遞剪力、彎矩值隨齡期等效的方法確定試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦吔鐥l件、加載力峰值;進(jìn)行樂清灣高架橋原位實(shí)驗(yàn)，采集正常通行荷載下典型跨的豎向震動(dòng)加速度及動(dòng)撓度，對(duì)舊橋結(jié)構(gòu)接縫側(cè)實(shí)測撓度與模型計(jì)算值對(duì)比，進(jìn)行實(shí)體模型修正，應(yīng)用雨流計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)行車頻率并制定試驗(yàn)加載制度;進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)、制作、安裝、測點(diǎn)布置以及加載方案的擬定，為下一步足尺模型試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　(5)針對(duì)車輛荷載作用下預(yù)制小箱梁橋的拼接構(gòu)造為

5、研究對(duì)象進(jìn)行三組足尺節(jié)段試驗(yàn)，包括接縫混凝土一次澆筑成型(NON)、無輔助措施分層澆筑(DOL)、施加鋼骨輔助措施分層澆筑(SR)等3個(gè)組別試件。進(jìn)行往復(fù)循環(huán)加載和單調(diào)破壞加載，研究了各組試件剪力傳遞、表觀質(zhì)量、承載性能、破壞失效模式、殘余變形特征等關(guān)鍵問題。研究表明，SR組撓度差曲線下降的斜率及其極限承載力均明顯大于前兩組試驗(yàn)，說明車輛荷載下微幅振動(dòng)會(huì)對(duì)混凝土強(qiáng)度發(fā)展、28d標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，設(shè)計(jì)及施工時(shí)必須采取相應(yīng)措施盡量減小其微幅