体外预应力加固简支梁桥的非线性分析

论文摘要

体外预应力加固技术在提高桥梁承载能力方面有独特的优势。本文以体外预应力加固的简支梁为研究对象,对其工作性能、有限元分析方法、加固效果等进行研究,主要完成以下几方面工作:总结分析了体外预应力技术的特点及其在加固方面的国内外研究现状,非线性分析的研究概况。对三根体外预应力简支梁进行了非线性分析,程序计算结果与试验结果吻合较好,验证了本人所建立有限元模型的可靠性。分析表明:设置转向块并折线布置体外筋能提高梁的短期刚度,减小跨中挠度;梁的承载能力随转向块个数而增加;开裂荷载随转向块数量增加而提高。对一根体外预应力简支梁进行了承载能力分析,分析结果表明,程序计算结果与规范计算结果有一定误差,这主要是由于规范中的简化计算公式没有考虑材料非线性的影响。对未加固的简支梁、体外预应力加固的无缝简支梁、体外预应力加固的有缝简支梁三种情况的非线性结果进行了对比分析:施加同样预应力后,有缝梁产生的反拱与预压应力比无缝梁大;开裂荷载按加固的带缝梁、未加固简支梁、加固的无缝简支梁依次增大,加固带缝梁的开裂荷载最小是因为梁跨中下缘混凝土不能承受拉力;极限荷载和极限挠度是按未加固的简支梁、加固的有缝梁、加固的无缝梁依次增加。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 绪论
• 0.1 体外预应力加固体系的基本组成
• 0.2 体外预应力结构的优越性及经济性
• 0.2.1 体外预应力结构的优越性
• 0.2.2 体外预应力结构的经济性
• 0.3 体外预应力混凝土结构在桥梁加固中的发展状况
• 0.4 体外预应力混凝土结构非线性分析的研究概况
• 0.5 本文主要研究内容
• 第一章 体外预应力加固简支梁非线性有限元分析
• 1.1 引言
• 1.2 体外预应力非线性影响因素分析
• 1.2.1 几何非线性
• 1.2.2 材料非线性
• 1.2.3 状态非线性
• 1.2.4 施工方式的影响
• 1.3 现有非线性分析方法
• 1.3.1 条带法有限元模型
• 1.3.2 平面有限元模型
• 1.3.3 有限元软件实体建模分析
• 1.4 算例分析
• 1.4.1 试验梁情况及仿真分析
• 1.4.2 计算结果分析
• 1.5 本章小结
• 第二章 体外预应力加固受弯构件承载力的简化计算方法
• 2.1 受弯构件正截面破坏形态及承载力计算的特点
• 2.2 受弯构件承载力的简化计算方法
• 第三章 未加固与体外预应力加固简支梁非线性分析
• 3.1 未加固简支梁非线性有限元分析
• 3.1.1 试验梁情况及仿真分析
• 3.1.2 时间历程后处理分析
• 3.1.3 结果对照分析
• 3.2 体外预应力加固无缝简支梁非线性有限元分析
• 3.2.1 试验梁情况及仿真分析
• 3.2.2 结果对照分析
• 3.3 体外预应力加固带缝梁的非线性有限元分析
• 3.3.1 ANSYS 分析模型的建立与求解
• 3.3.2 试验梁的情况及仿真分析
• 3.3.3 计算结果与分析
• 3.3.4 关于程序收敛的问题
• 3.4 结果对照分析
• 3.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要