双预应力混凝土梁的疲劳性能研究

论文摘要

双预应力混凝土结构是由预拉和预压应力混凝土结构组合而成的一种新型预应力混凝土结构。与普通预应力桥梁相比,其建筑高度低,跨越能力强,抗裂性和承载能力高,在大跨度桥梁及城市桥梁中有广泛的应用前景。国内外学者对钢筋混凝土和普通预应力结构有过许多疲劳性能方面的研究,但双预应力混凝土结构疲劳性能研究尚属空白。随着双预应力混凝土梁的广泛应用,其疲劳性能的研究愈显重要。本文进行了双预应力混凝土梁的疲劳试验以及对比试验梁的静载试验,对试验梁的承载能力、挠度、钢筋和混凝土的应变以及裂缝等进行了分析。研究结果表明,经历200万次的循环加载,试验梁承载能力仅下降约3%,预压钢筋荷载-应变曲线呈线性,预压锚固系统工作性能良好,说明试验设计的双预应力混凝土梁具有良好的抗疲劳性能,能够满足实际工程的要求;循环加载使双预应力梁抗裂性能下降,用于疲劳试验的L-1梁与静载试验的L-2梁相比,开裂荷载下降约30%;随着循环加载次数增加,梁体的刚度逐渐降低,后压法双预应力梁的开槽后浇段和下部锚筋是梁体的薄弱环节。在理论分析和试验基础上,对双预应力混凝土梁在疲劳荷载下挠度进行计算,结果表明,采用混凝土弹性模量降低系数来考虑循环加载引起的刚度降低可行,为结构在正常使用阶段的挠度验算提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 双预应力混凝土结构概述
• 1.1.1 双预应力原理
• 1.1.2 双预应力混凝土研究概况
• 1.1.3 在桥梁工程中的应用
• 1.2 钢筋混凝土结构疲劳概述
• 1.3 预应力结构疲劳概述
• 1.4 主要研究目的和内容
• 第二章 双预应力混凝土梁疲劳试验
• 2.1 试验梁的制作
• 2.1.1 材料及配筋
• 2.1.2 制作过程
• 2.2 疲劳试验设计
• 2.2.1 试验内容
• 2.2.2 试验荷载
• 2.2.3 加载制度及加载方式
• 2.2.4 试验数据采集
• 2.2.5 试验构件安装
• 2.3 静载试验设计
• 2.3.1 加载方式及测点布置
• 2.3.2 试验数据采集
• 第三章 双预应力混凝土梁的试验结果与分析
• 3.1 试验现象描述
• 3.1.1 L-1 梁疲劳试验现象
• 3.1.2 L-2 梁静载试验现象
• 3.2 试验结果分析
• 3.2.1 极限承载能力
• 3.2.2 挠度
• 3.2.3 混凝土变形
• 3.2.4 预压钢筋应变
• 3.2.5 锚固钢筋应变
• 3.2.6 裂缝
• 3.3 循环加载对双预应力梁的影响
• 第四章 疲劳荷载下双预应力混凝土梁变形计算
• 4.1 引言
• 4.2 静载挠度计算
• 4.2.1 材料力学计算方法
• 4.2.2 规范简化计算方法
• 4.3 循环荷载下挠度计算
• 4.3.1 循环加载对挠度的影响
• 4.3.2 计算方法
• 4.4 对试验梁L-1 进行计算
• 4.5 疲劳刚度降低系数
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢