PC箱梁現場破壞試驗與初始缺陷影響研究.pdf

1、預應力混凝土箱梁由于其獨特的優(yōu)勢被普遍運用于公路與市政橋梁中，然而由于前期施工質量不過關以及后期運營管理不到位導致箱梁產生初始缺陷以及裂縫，這不僅對橋梁結構的使用性能產生影響，嚴重時更危及到結構的安全。因此有必要對箱梁整體受力過程進行研究并對箱梁初始缺陷以及裂縫對受力性能的影響進行分析。
　　本文主要分兩部分進行，首先以襄陽南北軸線某30m預應力箱梁為對象進行現場破壞試驗，研究梁體整體力學響應，并基于實測裂縫數據，評價了裂縫與剛度

2、、承載力之間的關系。然后利用ANSYS數值模擬了箱梁底板混凝土缺損、腹板混凝土缺損、脹模和芯模上浮四種實際施工缺陷，并將各類施工缺陷的數值模擬結果與無缺陷梁進行了對比，研究不同缺陷對梁體承載力的影響。
　　本文研究的成果主要是以下幾個方面：
　　（1）本文通過有限元數值仿真與現場試驗相結合方式研究了30m預應力混凝土箱梁的受力性能，仿真結果與試驗實測結果吻合較好，從而驗證了現場試驗數據的可靠性以及有限元模型計算極限承載力的有

3、效性。
　?。?）根據現場實測數據以及有限元模擬結果，研究了試驗梁剛度退化的規(guī)律，并通過MATLAB對數據進行曲線擬合，獲得了剛度隨梁體變形的退化規(guī)律計算公式。
　　（3）結合現場實測裂縫數據，獲得裂縫發(fā)展規(guī)律：1）縫寬與縫高均隨荷載增加而不斷增大，但是荷載增加到一定程度以后，縫高不再增長，只表現為縫寬的增長；2）裂縫高度與裂縫寬度均呈現出由跨中向兩側遞減的趨勢；3）隨荷載增加裂縫的平均間距不斷減小，在裂縫剛出現階段，裂縫數

4、量急劇增加，裂縫間距迅速減小，但是隨著荷載繼續(xù)增加，裂縫數量趨于穩(wěn)定，裂縫平均間距不再降低。
　?。?）通過對試驗實測裂縫數據進行分析回歸得到裂縫平均縫寬與跨中截面撓度、剛度以及承載率之間的關系式，從而對梁體當前承載力狀態(tài)進行快速評估，進而獲得梁體剩余承載力大小。
　?。?）以某預應力混凝土箱型簡支梁橋為研究對象，針對預應力箱梁在施工過程中出現的四種常見缺陷：底板混凝土缺損、腹板混凝土缺損、脹模和芯模上浮，利用ANSYS對這