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主拱圈体外预应力加固试验研究的开题报告

摘要：

近年来，随着工程结构的不断增大和复杂，加固处理成为了保证工程结构安全的一种重要手段。预应力加固技术作为一种高效可靠的加固方法，备受关注。本研究选取主拱圈作为研究对象，通过在主拱圈体外加固预应力，探究该方法对主拱圈的增强效果，并对加固后的主拱圈进行力学性能的测试研究，为进一步提高工程结构的安全性提供理论支持。

关键词：主拱圈；预应力加固；力学性能

一、研究背景及意义

主拱圈是桥梁结构中最为重要的承载构件之一，它承受着桥面荷载所产生的水平力和弯矩，在桥梁的整体结构中起到关键作用。然而，由于运用时间的不断延长以及周围环境的影响，主拱圈易受腐蚀和疲劳等物理因素的影响，导致其承载能力逐渐减弱。因此，为了保证桥梁的使用寿命和安全性，对主拱圈进行加固处理是必要的。

预应力加固技术作为一种高效可靠的加固方法，具有增强结构承载能力、提高结构刚度、防止结构振动等很多优点。因此，选取预应力加固技术对主拱圈进行加固处理是值得研究的。本研究预计通过在主拱圈体外加固预应力，探究该方法对主拱圈的增强效果，并对加固后的主拱圈进行力学性能的测试研究，为进一步提高工程结构的安全性提供理论支持。

二、研究方法

1.实验设备

本研究采用自行研制的实验设备，包括预应力锚固器、张拉机、称量仪器、变形计等。其中，预应力锚固器用于将预应力钢束固定在主拱圈体外，承受预应力，而张拉机用于施加张拉力，将预应力钢束拉紧。

2.实验步骤

（1）主拱圈构件的制备

在实验开始前，首先要准备好主拱圈构件，确保其结构完整，没有裂缝和损伤。

（2）预应力钢束固定

将预应力钢束通过预应力锚固器，在主拱圈体外进行固定。根据实验需要，预应力钢束的数量和位置可以有所不同。

（3）施加预应力

在预应力钢束固定后，使用张拉机施加预先设定的预应力，利用称量仪器和变形计等设备记录主拱圈的变化情况。

（4）力学性能测试

在预应力加固处理完成后，对处理后的主拱圈进行力学性能测试，包括强度、刚度、变形等指标。

三、研究计划

1.主要研究内容

（1）主拱圈预应力加固处理方案的优化设计。

（2）预应力加固后主拱圈的力学性能测试。

（3）分析预应力加固处理对主拱圈的增强效果。

2.实验时间表

研究阶段时间

主拱圈制备与试验设备准备1个月

预应力钢束固定与张拉2个月

主拱圈力学性能测试3个月

数据处理与分析2个月

四、预期成果

通过本研究，我们预计能够探究预应力加固技术在主拱圈加固中的应用效果，并对加固后的主拱圈进行力学性能测试，从而为进一步提高工程结构的安全性提供参考依据。