钢筋混凝土梁的开裂状况对其承载力的影响研究

论文摘要

近年来,我国公路尤其是高速公路的长足发展。交通运输出现了重载、高速、大流量的现代运输趋势,而桥梁是道路的咽喉,因此公路运输对现有运营桥梁和新建桥梁的结构性能与使用质量提出了更高的要求。裂缝是钢筋混凝土梁的主要特征,其开展情况反映了桥梁的实际工作状态,随着裂缝的发展变化,桥梁的承载力、耐久性和实用性会不同程度的降低。因此,进行混凝土梁的开裂状况对其承载力的影响研究,具有重要的理论意义和实用价值。本文在现有的研究成果基础上,应用静载试验的方法研究桥梁结构承载力与裂缝宽度、高度之间的关系。由试验测得的各参数之数据,统计回归出裂缝高度、宽度和承载力之间的关系,力求得到承载力为因变量,裂缝高度和宽度为自变量的函数关系,以明确结构的实际状态。考虑到用裂缝宽度、高度计算受弯承载率时,受力截面形式相同的梁,函数关系可能是通用的;受力截面形式不同的梁,可能要区别对待。由于经费不足只制作了三片工字梁模型和三片T梁模型,矩形梁模型数据采用文[38]中的数据。根据三片工字型梁模型和三片T梁模型从完整到破坏的室内静载试验结果,应用回归分析方法,建立起桥梁受弯承载率与裂缝宽度、高度的经验关系式,然后把工字梁的数据代入到T梁的关系式,T梁数据代入到工字梁关系式,得出工字梁的关系式与T梁的关系式之间是可以通用的,并且把文[38]中的矩形梁数据代入到公式中看得出的关系式对于矩形梁是不适用的。进而证实了受力截面形式不同的梁,在用裂缝高度计算受弯承载率时要区别对待,可以得出利用裂缝高度计算桥梁承载能力的方法在实际工程中具有可行性。本文还提出了利用简支梁的裂缝平均高度计算等效截面抗弯刚度的新思路。本文的研究为钢筋混凝土梁桥承载能力的评定打下了基础,也为今后桥梁承载能力的快速检测方法的发展提供了理论及试验依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外桥梁承载力评定方法的研究状况
• 1.2 通过裂缝评估桥梁承载能力方法的提出
• 1.3 本文主要的研究工作
• 第二章 裂缝成因分析及其特征统计参数
• 2.1 裂缝产生的原因
• 2.2 裂缝控制标准
• 2.3 裂缝统计参数
• 2.4 本章小结
• 第三章 钢筋混凝土梁的相关理论
• 3.1 基本假定
• 3.2 结构分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 模型试验
• 4.1 概况
• 4.2 模型设计原则及方案
• 4.3 测试模型介绍
• 4.4 本章小节
• 第五章 试验结果分析
• 5.1 试验概述
• 5.2 试验结果初步统计
• 5.3 试验数据分析
• 5.4 非线性回归分析
• 5.5 适用性验证
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 进一步研究建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果