干旱地区铁路桥墩温度应力及防裂措施研究

发布时间：2019-07-28 16:34

【摘要】：随着我国西北地区经济的发展,对高速铁路的需求不断提升。高铁桥梁的数量急剧增长,而大多数高铁桥梁的桥墩及承台属于大体积混凝土的类型。自大体积混凝土出现以来,其温度场及温度应力一直不容易控制,容易产生许多裂缝。西宁地区属于昼夜温度相差较大的环境条件,在这种环境条件下,进行大体积桥墩的浇筑施工。桥墩的温度场及应力场的分布则更为复杂,更不易控制,极易产生数量众多的温度裂缝,进而对桥墩正常使用和耐久性产生极大影响,甚至危及桥梁的安全性要求。高速铁路桥梁对桥墩有更高的承载力要求,故总结出西北干旱地区的温度场和应力场的分布规律状况是十分迫切的。本文以干旱地区的某一铁路特大桥为工程背景,对不同季节浇筑的的桥墩的温度场及应力场变化规律进行研究,结合干旱地区的特殊的环境,得出干旱地区大体积桥墩的防裂规律及措施,对大体积桥墩的浇筑施工及运行期间产生的温度裂缝的起到预防和控制作用。本文主要研究内容如下:(1)通过对不同季节浇筑的31#、28#、13#及17#桥墩的温度场分布规律进行总结,得出干旱地区的大体积混凝土的温度场的规律,指导工程施工。并通过有限元建模,得出各季节浇筑桥墩的计算数据,与实测值对比后,得出ANSYS有限元建模的关键性问题,如水泥水化作用中m的取值问题研究。(2)通过建工计算公式计算不同季节浇筑的桥墩的中心温度及墩身表面温度,并与实测温度进行对比,验证建工热工计算公式在西北干旱地区的适用性。(3)对大体积桥墩进行防止裂缝出现的技术研究。拆模前后墩身养护措施不当、拆模时间的合适性及环境气温恶劣等情况会使得混凝土产生裂缝。冬季浇筑的混凝土,墩身表面的等效放热系数较小,即养护条件好,会在很大程度上防止裂缝的出现。春季和夏季浇筑的混凝土,环境条件较冬季较好,会有很大的概率,使得施工人员对混凝土养护条件有所疏忽,从而会影响到混凝土的应力,使得应力过大,产生裂缝。针对这种可能会出现的问题,须根据实际的工程案列来警示这种现象,并对养护条件不当的问题进行深入研究,得出较好的防止裂缝出现的方法和措施。
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U445.71;U441.5

【参考文献】

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本文编号：2520185