钢管混凝土拱桥拱助施工阶段徐变影响分析

发布时间：2018-04-09 19:14

本文选题：钢管混凝土拱肋　切入点：徐变　出处：《北京交通大学》2017年硕士论文

【摘要】：在钢管混凝土结构中,核心混凝土的徐变导致结构内力和截面应力重分布、变形增加,影响结构长期性能。作为一类复杂结构,钢管混凝土拱桥在施工中分阶段加载,同时使核心混凝土较早受力,在核心混凝土水化不完全的情况下就承受相对较大应力,会导致施工阶段徐变的复杂性,对结构的长期性能产生更大的影响。而目前依托实际桥梁监测数据对钢管混凝土拱桥施工阶段徐变的研究很少,本文针对施工过程中拱肋变形监测,研究核心混凝土徐变在此过程中对结构变形及应力的影响,主要工作如下:(1)对施工过程中的两座铁路下承式钢管混凝土拱桥(跨径分别为64m和80m)进行拱肋竖向变形监测,获得施工全过程拱肋竖向变形依时间的变化规律;(2)在两座钢管混凝土拱桥浇筑核心混凝土时,分别制作同批次混凝土试件,获得7天和28天龄期核心混凝土的抗压强度及弹性模量,以确定核心混凝土徐变试验加载大小,和弹性模量依时发展规律;(3)开展7天龄期加载的核心混凝土徐变试验,并将试验数据与CEB FIP2010、B3、GL2000和ACI209等常用徐变模型进行对比,发现这些徐变模型与试验结果吻合程度不高。因此,本文根据试验数据回归了核心混凝土徐变模型作为后续分析的基础;(4)建立钢管混凝土拱桥的有限元模型。在模型中考虑弹性模量的时变性,并将回归的徐变模型引入进行变形计算。通过与监测变形对比,模型计算结果有很好的精确度。进而依据有限元模型,分析了施工过程中钢管混凝土拱肋拱顶、L/4截面的钢管和核心混凝土应力变化规律。通过与不考虑徐变的模型计算结果对比,发现考虑徐变的结果与实测数据更为吻合。本文研究结果表明,徐变对钢管混凝土拱肋施工期间的变形有着重要的影响,其数值可以达到弹性变形3倍。施工过程中徐变对应力重分布的影响较大,在各施工阶段间隙,徐变使钢管应力增大10%-30%,核心混凝土应力降低20%-50%。在矢跨比相同,结构形式相似的情况下,计算跨度越大,徐变越大,应力重分布越明显。
[Abstract]:In the concrete structure of steel tube , the creep of core concrete results in the redistribution of internal force and cross - section stress , the deformation is increased , and the long - term performance of the structure is affected .

【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U441

【参考文献】