基于温度场改良条件下箱体复合结构合理配筋技术研究

发布时间：2019-04-26 20:52

【摘要】：箱形结构因外界的太阳辐射和温度等变化的影响，且混凝土的导热系数较小，使得箱体结构的内外温差较大，产生较大的温度应力。现有研究已经证实有时因温差而引起的效应大于汽车引起的内力，并且也是引起箱梁裂缝产生的主要原因之一。目前在工程上通常采用施加预应力的方法预先使混凝土储备较大的预压应力，以抵抗此后由箱体截面内外温差产生的拉应力，这种方法耗费了大量的资金，并导致混凝土结构长期处于高应力状态下，对结构的安全性和长期性能不利，还容易产生新的次生病害，因此面临较大的技术和安全风险。针对以上问题，项目组提出利用太阳能套筒以降低箱梁的内外温差的技术思路，旨在改良箱体结构温度场，从而达到提高结构安全性、优化配筋的目的。在上述背景下，本论文围绕利用太阳能套筒使得箱体温度应力减少，从而原来考虑温度所配置的钢筋得到减少的思路，开展了基于温度场改良条件下的箱体结构合理配筋技术研究，具体开展的内容如下： ①通过大量查阅国内外对温度效应及配筋技术的研究现状，了解到学者们对温度效应与配筋方面的开展了大量研究，，但很少对温度效应与配筋关系的研究； ②为了后文对箱体温度效应及其配筋技术的研究，分析了箱体结构的温度分布情况，找出了温度应力计算的基本关系式，并对箱体的计算方法做了研究；系统地介绍了现有的混凝土结构的配筋方法，扼要的阐述了内力配筋法的一般步骤，分析了在水工结构中运用比较广泛的应力配筋法，并研究了国外规范中比较实用的拉压杆模型配筋方法，以及比较新颖的基于拉应力域的配筋方法； ③进行了连续刚构桥的温度效应分析，以研究成桥内力与收缩徐变对后续温度效应的影响以及在不同温度梯度（即不同的改良程度）下，箱体结构的温度应力分布规律和改良幅度，最后对箱体结构进行细部分析，研究了其细部分布规律，得出温度梯度应力为表层应力，随着太阳辐射的深度，急剧减小； ④在研究了配筋方法以及箱体结构的温度效应的基础上，以重庆某座特大跨连续刚构为例，分析了在温度改良下，结构预应力钢筋的减少量，并运用正应力配筋法对箱体结构温度钢筋进行了估算。
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【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U448.213

【参考文献】

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本文编号：2466384