变高度混凝土箱梁底板崩裂成因分析与修复施工技术

摘要

本文对变高度混凝土箱梁桥张拉预应力时出现的底板崩裂事故的成因分析应用ANSYS进行了空间有限元计算分析，主要计算主桥在预应力和自重状态下箱梁底板的受力情况，分析研究出现崩裂事故的原因，并由此给出建议的预防措施。此外，为对箱梁的设计和构造提出改进措施，研究了箱梁底板合理的预应力筋布置方式，以减少附加径向力产生的底板竖、横向拉应力。对事故发生后如何采取积极的补救措施，结合事故工程实例的箱梁底板修复施工过程，用有限元软件ANSYS对修复总过程进行了分析，详细分析了各个工况箱梁底板、腹板受力情况，并直接指导修复施工，提出了合理的施工措施，保证修复过程中整桥受力合理，使修复后桥梁达到了设计要求，也给类似工程事故处理提供了有价值的参考。

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第一章绪论

1.1箱形结构桥概述

1.1.1箱形结构的特点

1.1.2箱形结构桥的应用

1.2混凝土箱梁桥的研究与发展

1.2.1薄壁箱梁单箱单室

1.2.2薄壁箱梁空间受力分析方法

1.3研究问题的提出

1.3.1存在的问题

1.3.2研究现状

1.4本文研究的意义和内容

第二章箱梁底板崩裂成因分析

2.1工程事故实例简介

2.2计算分析

2.2.1有限元模型

2.2.2计算分析结果

2.3底板崩裂成因分析

2.3.1径向力作用

2.3.2孔道偏差

2.3.3合拢段高差影响

2.3.4非预应力钢筋构造

2.3.5设计方法

2.3.6其它影响因素

2.4本章小结

第三章箱梁桥防止底板崩裂设计与构造改进

3.1底板纵向预应力筋优化布置

3.1.1底板纵向预应力束布置

3.1.2合理布置建议

3.2两种降低拉应力的方法比较

3.2.1底板和横隔板

3.2.2计算比较

3.3梁底线形参数

3.3.1实例计算分析

3.4预应力波纹管净间距的建议

3.4.1计算分析

3.4.2工程实例

3.5箱梁桥宽与宽跨比

3.6本章小结

第四章无锡某桥底板崩裂加固修复设计

4.1左半幅修复设计

4.1.1施工阶段几个问题研究

4.1.2计算原理与步骤

4.1.3施工阶段

4.2有限元计算分析

4.2.1合龙段不切开

4.2.2合龙段切开不吊拉

4.2.3合龙段切开吊拉

4.3底板抗剪切试验

4.3.1材料技术

4.3.2结构技术

4.3.3施工技术

4.3.4试验加载及结果分析

4.4最终施工方案确定

4.4.1施工具体步骤

4.4.2施工注意事项

4.4.3新老混凝土结合

4.5右半幅加固设计

4.5.1加固设计

4.6修复加固效果评价

4.6.1左幅桥应力结果

4.6.2右幅桥监测结果

4.6.3动静载荷试验

4.7本章小结

第五章全文总结

参考文献

致谢