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第一部分 HRB500钢筋在桥梁工程中的应用研究 3

第1章 绪论 3

1.1 引言 3

1.2 无黏结预应力混凝土结构特点及研究现状 4

1.3 HRB500级钢筋的性能及在桥梁工程中的应用研究概况 5

1.4 研究的背景及意义 6

1.4.1 研究背景 6

1.4.2 研究意义 6

第2章 无黏结部分预应力混凝土梁的设计制作 8

2.1 引言 8

2.2 试验梁的设计制作 8

2.2.1 试验梁的设计参数 8

2.2.2 试验梁的施工制作 11

第3章 无黏结部分预应力混凝土梁受弯性能的试验研究 13

3.1 无黏结部分预应力混凝土梁试验研究 13

3.1.1 试验概况 13

3.1.2 非预应力筋应变、预应力筋应力及混凝土应变 17

3.1.3 裂缝开展及其规律 23

3.1.4 挠度变化规律 23

3.1.5 试验梁受力特点及破坏特征 27

3.1.6 基本试验结果 28

3.2 无黏结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量分析 28

3.2.1 影响无黏结预应力筋极限应力增量的因素分析 28

3.2.2 无黏结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量的计算方法 30

3.2.3 无黏结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量分析 36

3.3 无黏结部分预应力混凝土梁正截面抗弯承载力分析 37

3.4 无黏结部分预应力混凝土梁挠度分析 39

3.4.1 试验梁挠度计算方法 39

3.4.2 试验梁挠度计算值与实测值对比分析 41

3.5 无黏结部分预应力混凝土梁正截面抗裂性能分析 44

3.6 无黏结部分预应力混凝土梁裂缝间距分析 45

3.7 无黏结预应力筋应力增量与跨中挠度关系分析 47

第4章 HRB500钢筋在实桥中的应用研究 51

4.1 工程概况 51

4.2 HRB500钢筋设计指标 53

4.3 配置HRB500钢筋桥梁的现场试验 53

4.3.1 试验目的 53

4.3.2 试验方法 54

4.3.3 右幅桥梁受力钢筋变换情况 54

4.3.4 试验内容 54

4.3.5 试验方案 54

4.3.6 试验结果及分析 57

4.4 配置HRB500级钢筋的节材效益分析 57

4.4.1 情况 57

4.4.2 经济效益分析 58

4.4.3 社会效益 58

4.5 本章小结 58

第二部分 空心板梁桥设计新方法研究 63

第5章 绪论 63

5.1 研究背景 63

5.2 问题提出 64

5.3 桥梁加固方法 65

5.3.1 桥面补强层加固法 66

5.3.2 增大截面与配筋加固法 66

5.3.3 体外预应力加固法 66

5.3.4 粘贴钢板加固法 67

5.3.5 改变结构形式加固法 68

5.3.6 增设主梁加固法 68

5.3.7 锚喷混凝土加固法 68

5.3.8 增设横梁加固法 69

5.3.9 粘贴纤维布（板）加固法 69

5.4 加固效果评定指标 69

5.5 国内外加固研究现状 69

第6章 空心板桥破坏情况及原因简述 71

6.1 装配式空心板桥破坏形态 71

6.2 原因分析 72

6.2.1 设计理念的偏差 72

6.2.2 铰缝施工工艺的影响 73

6.2.3 其他因素 74

6.3 本章小结 74

第7章 现有荷载横向分布系数计算理论分析 76

7.1 引言 76

7.2 荷载横向分布理论 76

7.3 计算方法 77

7.3.1 铰接板法 77

7.3.2 刚接板法 80

7.3.3 有限单元法 82

7.3.4 计算方法对比 83

7.4 本章小结 85

第8章 空心板桥模型及加固 86

8.1 引言 86

8.2 基于ANSYS的有限元分析 86

8.2.1 有限元模型建立 86

8.2.2 荷载处理与边界条件 88

8.3 有限元模型分析 88

8.3.1 空心板桥体外预应力加固原理及影响因素 88

8.3.2 模拟计算工况 89

8.3.3 因素一：体外预应力大小 90

8.3.4 因素二：体外预应力钢筋桥长方向布置 95

8.3.5 因素三：体外预应力钢筋桥深方向位置 96

8.3.6 因素四：铺装层厚度 97

8.3.7 因素五：铰缝深度 98

8.4 不同跨径桥梁加固方案探究 99

8.5 本章小结 101

第9章 空心板梁桥试验模拟分析 103

9.1 引言 103

9.2 板桥模型试验简况及加载工况 103

9.2.1 模型试验简况 103

9.2.2 试验工况 104

9.3 试验测试内容和方法 105

9.3.1 试验测试内容 105

9.3.2 测点布置和测试方法 106

9.4 静载试验结果及分析 106

9.4.1 预应力大小改变对挠度的影响 106

9.4.2 梁深位置对挠度的影响 109

9.4.3 纵向预应力筋布置对挠度的影响 110

9.5 本章小结 113

第三部分 预应力梁的破坏机理研究 117

第10章 绪论 117

10.1 概述 117

10.2 桥梁安全性研究的意义 117

10.3 国内外桥梁安全性研究综述 118

10.4 荷载试验在桥梁安全性研究中的应用 119

10.4.1 静荷载试验 119

10.4.2 动荷载试验 119

10.4.3 公路桥梁荷载试验的一般程序 120

第11章 试验梁的设计与施工 121

11.1 试验目的及工程概况 121

11.1.1 试验目的 121

11.1.2 工程概况 121

11.2 试验梁材料的基本性能 122

11.2.1 混凝土材料的力学性能 122

11.2.2 普通钢筋的力学性能 123

11.2.3 预应力钢筋的力学性能 123

11.2.4 锚具与支座材料的规格及性能 123

11.3 试验梁的内力计算 123

11.3.1 试验T梁的永久作用效应计算 124

11.3.2 试验T梁的可变作用效应计算 125

11.3.3 试验T梁的荷载作用效应总汇及加载控制荷载计算 130

11.3.4 试验T梁配筋图 132

11.4 本章小结 135

第12章 试验梁的加载与测点布置 136

12.1 试验梁基础设计 136

12.2 加载装置设计 136

12.2.1 锚筋轴向拉力设计值计算 137

12.2.2 锚筋截面面积应满足的要求 137

12.2.3 锚筋的有效锚固长度计算 137

12.2.4 锚筋布置 137

12.2.5 加载梁及加载梁梁帽选择 138

12.3 测试项目与测点布置 140

12.3.1 试验测试的项目及方法 140

12.3.2 具体试验梁的测点布置 143

12.4 加载实施与控制 145

12.4.1 试验加载阶段划分 145

12.4.2 试验梁加载方案 145

12.4.3 试验梁加载稳定时间控制 146

第13章 试验结果分析 147

13.1 试验T梁实测试验结果分析 147

13.1.1 正常使用状态结果分析 147

13.1.2 开裂状态结果分析 148

13.1.3 正常使用极限状态的分析 149

13.1.4 极限承载能力（破坏）状态的分析 149

13.2 试验箱梁实测试验结果分析 150

13.2.1 正常使用状态结果分析 150

13.2.2 开裂状态结果分析 151

13.2.3 正常使用极限状态分析 151

13.2.4 极限承载能力（破坏）状态分析 152

13.3 试验T梁的预应力损失分析 152

13.4 有黏结预应力混凝土结构使用阶段预应力钢筋的应力分析 153

第四部分 高墩简支变连续梁桥抗震性能研究 159

第14章 绪论 159

14.1 先简支后连续梁桥的发展概况 159

14.1.1 先简支后连续梁的优点 159

14.1.2 国内外研究现状 160

14.2 先简支后连续梁桥抗震研究概况 161

14.2.1 地震及震害 161

14.2.2 先简支后连续梁桥的震害分析 161

14.2.3 先简支后连续梁桥抗震现状 163

第15章 先简支后连续梁桥动力特性分析 164

15.1 结构自振特性分析基本理论 164

15.1.1 动力学有限元方程的建立 164

15.1.2 特征值的求解方法 166

15.2 依托工程基本资料 166

15.2.1 邢汾高速公路某大桥 166

15.2.2 建模说明 168

15.3 单片梁模型的分析 170

15.3.1 静力等效原理 170

15.3.2 自振频率分析 171

15.4 全桥模型的分析 173

15.4.1 基础模型自振特性的研究 173

15.4.2 上部结构设计参数对结构自振特性的影响 177

15.4.3 下部结构设计参数对结构自振特性的影响 180

15.5 本章小结 183

第16章 先简支后连续梁桥的时程分析 185

16.1 时程分析法的基本理论 185

16.1.1 Newmark数值求解法的基本原理 185

16.1.2 阻尼矩阵的确定 187

16.2 研究采用的地震波 187

16.3 弹性时程分析计算结果 189

16.3.1 模型的建立 189

16.3.2 模型的加速度反应 191

16.3.3 模型的速度反应 195

16.3.4 模型的位移反应 199

16.3.5 模型的内力反应 204

16.4 减隔震设计桥梁抗震性能的量化分析 206

16.5 本章小结 211

参考文献 213