聚氨酯水泥复合材料加固预应力混凝土空心板梁承载力研究

摘要

在一座桥梁的长期运营过程中，由于本身材料性能的不断下降，再加上外部环境及汽车超载的作用，会导致结构发生各种损伤，承载能力下降。现如今，许多桥梁已经不能满足现代社会的交通需求，存在很大的安全隐患。因此，如何有效、经济、快速地对桥梁进行加固补强，提高其刚度、强度以及稳定性已成为我国桥梁事业发展的重点。
　　本文对聚氨酯水泥复合材料进行了力学试验，确定了材料的力学性能。采用有限元程序Midas/FEA对聚氨酯水泥复合材料加固预应力混凝土空心板梁的承载能力进行了数值仿真分析，确定其对空心板梁的抗弯加固效果。以漂筏南桥为工程背景，对实际加固效果进行评价，验证了其可以用于桥梁的抗弯加固工程中，主要内容包括：
　　（1）确定了MPC复合材料的最优配合比，总结了其抗压强度、抗折强度与密度之间的关系，并验证了MPC复合材料的粘结性。
　　（2）通过有限元程序Midas/FEA的数值仿真分析，表明采用MPC复合材料加固预应力混凝土空心板梁，加固后空心板梁的混凝土应力及钢绞线应力都有所减小，空心板的挠度明显减小，裂缝在截面上的发展高度明显降低，加固后可以有效地抑制裂缝的发展。MPC复合材料加固预应力混凝土空心板梁的极限承载力全过程数值仿真分析结果表明，空心板梁的屈服荷载、极限荷载都有很大的提高。
　　（3）结合对漂筏南桥加固前后静载试验，通过对比挠度和应变的理论计算值和实测值，对加固效果进行分析，证明采用MPC复合材料对预应力混凝土空心板梁桥的加固是可行的。

目录

1绪论

1.1研究目的及意义

1.2聚氨酯材料在桥梁加固中的优越性

1.3聚氨酯复合材料的发展历程及研究现状

1.4本文的研究对象和研究内容

2聚氨酯水泥复合材料的力学性能试验

2.1聚氨酯水泥复合材料的配合比设计

2.2聚氨酯水泥复合材料的力学性能研究

2.3本章小结

3 MPC加固预应力混凝土空心板梁抗弯承载能力分析

3.1 MPC复合材料抗弯加固的基本理论

3.2 Midas/FEA有限元模型的建立

3.3 MPC复合材料对预应力混凝土空心板梁抗弯加固效果分析

3.4 MPC复合材料加固空心板梁承载能力全过程分析

3.5本章小结

4漂筏南桥抗弯加固前后对比分析

4.1工程概况

4.2桥梁加固设计方案

4.3全桥有限元模型的建立及抗弯承载力验算

4.4静载试验及抗弯加固结果分析

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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