重庆单轨交通PC轨道梁预应力体系耐久性研究

论文摘要

桥梁的预期使用寿命一般为50～100年,我国的桥涵设计规范要求设计服务期为100年。不少桥梁结构由于种种原因使用了10～20年后即需维修。因此预应力体系耐久性成为当前研究的一个重点。本文主要对重庆单轨交通PC轨道梁的预应力体系耐久性进行研究。结合重庆当地酸雨频发的气候特点,对PC轨道梁的腐蚀原因进行分析。在室内制作完成了一榀20m足尺模型试验梁,根据重庆地区的酸雨特点配置酸性溶液池对试验梁进行浸泡腐蚀试验。在试验梁的制作施工过程中,对钢绞线、锚具体系、灌浆材料和灌浆工艺进行了对比试验。由此,确定了影响预应力体系耐久性的因素,针对这些因素提出了相应的措施。通过有限元软件ANSYS计算预应力作用下产生的理论反拱值,与试验梁的实际反拱情况进行了对比。在试验梁体端部预埋了一个用于监测有效预应力的传感器,通过读取传感器所记录下的数据,分析钢绞线在腐蚀过程中预应力的损失情况。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 引言
• 1.1 预应力混凝土梁的耐久性研究背景、意义和现状
• 1.1.1 研究背景及意义
• 1.1.2 国内外研究状况
• 1.2 本文所研究的内容
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 具体研究内容
• 2. 重庆单轨交通PC轨道梁腐蚀原因及影响
• 2.1 碳化对PC轨道梁的腐蚀及影响
• 2.1.1 混凝土碳化机理
• 2.1.2 混凝土碳化因素的理论分析
• 2.1.3 碳化对PC轨道梁的影响
• 2.2 硫酸根离子对PC轨道梁的腐蚀及影响
• 2.2.1 硫酸根离子对钢筋的锈蚀机理
• 2.2.2 硫酸根离子的侵入模型
• 2.2.3 硫酸根离子对PC轨道梁的影响
• 3. PC轨道梁预应力体系耐久性室内试验设计
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验设计
• 3.2.1 混凝土试验梁的材料选用
• 3.2.2 试验梁的制作
• 3.2.3 酸性溶液池的设计
• 3.3 梁体的腐蚀试验
• 3.3.1 腐蚀内容
• 3.3.2 外挂波纹管的灌浆质量检验
• 3.3.3 梁体内钢绞线在腐蚀过程中预应力的损失监测
• 3.4 试验梁的反拱计算
• 3.4.1 仿真计算
• 3.4.2 试验测量结果
• 4. 腐蚀后PC轨道梁的受力性能研究
• 4.1 影响锈后PC轨道梁结构性能的因素
• 4.1.1 锈蚀钢筋屈服强度降低对PC轨道梁的影响
• 4.1.2 锈后钢筋和混凝土协同工作性能分析
• 4.1.3 基于损伤力学对锈后PC轨道梁协同工作性能的计算
• 4.2 锈后PC轨道梁受弯构件的承载力
• 4.3 锈后PC轨道梁受弯构件的变形和刚度
• 4.4 腐蚀引起PC轨道梁的预应力重分布
• 4.5 绣后PC轨道梁开裂性能
• 5. 提高PC轨道梁预应力体系耐久性的方法
• 5.1 钢绞线的腐蚀与保护措施
• 5.1.1 一般规定
• 5.1.2 预应力钢材的临时防护
• 5.2 真空辅助灌浆工艺
• 5.2.1 真空辅助压浆原理
• 5.2.2 真空辅助压浆主要设备
• 5.2.3 工艺流程
• 5.3 锚具的防腐措施
• 6. 结语与展望
• 6.1 结语
• 6.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集