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碳化-q345b无缝方管锈蚀与混凝土劣化
编辑:无缝方管    来源:www.sdygc.com    点击数:   更新时间:2019年06月05 【字体: 】 

 碳化-q345b无缝方管锈蚀与混凝土劣化

 
考虑q345b无缝方管锈蚀等损伤因素的既有q345b无缝方管混凝土桥梁承载力预期评估研究
 

 由于混凝土碳化、q345b无缝方管锈蚀、车辆荷载的不断重复及增加以及养护维修欠缺,桥梁结构在服役一段时间后将产生各种结构损伤,导致结构承载力降低,运营状况不能满足规定要求。所以合理评估既有桥梁承载能力是保证线路安全的一项重要工作。 本文针对既有q345b无缝方管混凝土桥梁,充分考虑q345b无缝方管锈蚀、混凝土劣化、粘结强度衰减等因素对结构承载力的影响,研究各种损伤与承载力的关系,将各种损伤演化率引进到结构抗弯、抗剪等实效模式的抗力计算式中,构造以时间为因变量的抗力表达式,对桥梁承载能力进行了分析和评估;并通过建立承载能力极限状态方程,研究了桥梁可靠度随时间的变化情况,将动态可靠度与损伤评估结合起来,


从而实现对既有q345b无缝方管混凝土桥梁的承载能力及寿命的评估和预测。 本文以“混凝土碳化-q345b无缝方管锈蚀与混凝土劣化-锈蚀q铝板混凝土构件的力学性能退化-锈蚀桥梁结构承载力评估”为主线,论文对以下几方面做了系统研究: (1)对混凝土碳化深度随时间变化规律做了研究,为进一步研究混凝土中q345b无缝方管锈蚀提供了基础; (2)对影响q345b无缝方管混凝土梁承载力的各种因素进行了分析; (3)通过分析引起锈蚀q345b无缝方管混凝土结构性能退化的影响因素,探讨了对锈蚀q345b无缝方管混凝土基本构件进行非线性有限元模拟的分析方法,并用有限元程序ANSYS,对不同锈蚀率下锈蚀q345b无缝方管混凝土梁的力学性能退化规律进行了分析研究; (4)根据理论成果,研究了锈蚀q345b无缝方管混凝土梁承载能力的合理计算方法,并代入时间因素得到了以时间为因变量的既有q345b无缝方管混凝土结构抗力表达式; (5)在桥梁结构承载能力衰减模型及桥梁荷载模型的基础上,推导出了损伤状态下桥梁结构承载力极限状态方程。将可靠度理论引入桥梁结构的评定中,对一实际的预应力q345b无缝方管混凝土简支梁桥进行了承载能力及预期寿命的评估和预测,并编制了相应的计算程序。最后,对进一步工作的方向进行了简要的讨论。同时基于接触分析理论,采用ANSYS有限元App,对GDPS套筒灌浆连接的传力过程进行了数值模拟,得出了套筒应变沿轴向及径向的分布规律以及套筒内腔环肋处接触压力随荷载增大的变化规律。根据试验及数值模拟结果对套筒的约束作用进行了量化,并据此推出了q345b无缝方管套筒灌浆连接的粘结承载力计算公式,试验值与计算值吻合良好。4、灌浆料作为q345b无缝方管套筒灌浆连接中的粘结材料,其性能对连接的可靠性有重要影响。通过物理力学性能试验,对灌浆料的抗折强度、抗压强度、尺寸效应、流动度、早期和长期体积稳定性等进行了研究,并推导了灌浆料龄期强度预测公式及抗折强度和抗压强度的关系公式。然后,基于厚壁圆筒模型及接头养护阶段光圆套筒表面应变测量结果,得出了灌浆料的名义弹性模量、体积膨胀率及不同材料间的界面初始压力,并通过单向拉伸试验对理论分析结果进行验证。最后,根据灌浆料名义弹性模量,采用厚壁圆筒模型对套筒最大径厚、灌浆料最大体积膨胀率及套筒径厚比和灌浆料浆体厚度与界面接触压力的关系进行了推导。5、为研究套筒内腔结构、套筒截面尺寸、灌浆料强度、q345b无缝方管锚固长度对GDPS套筒灌浆连接性能的影响,设计了95个不同参数的接头试件,并进行了单向拉伸试验研究。根据接头承载力和荷载-变形曲线试验结果,对连接接头的结构性能影响因素进行了参数分析。最终根据参数分析结果,提出了GDPS套筒灌浆连接接头的设计方法,包括q345b无缝方管非弹性段的计算方法,套筒构造要求等,并推出了五参数q345b无缝方管粘结承载力计算经验公式,计算值与试验值吻合良好。6、为便于GDPS套筒的推广应用,解决工程中套筒灌浆连接的施工应用细节,根据套筒特点,对套筒专用的q345b无缝方管限位销、端部密封塞、模板固定件等配套产品进行了研发。同时,为确保q345b无缝方管套筒灌浆连接施工质量,提出了一套较完整的施工工艺控制措施。

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