预应力混凝土连续箱梁分层浇筑工期优化研究

发布时间：2020-06-16 05:55

【摘要】：在现代基础桥梁建设中,预应力混凝土现浇连续箱梁桥因其各方面的优点而被广泛应用,但随着预应力连续箱梁的不断发展,一些问题也凸显出来,其中最值得关注的是箱梁结构的开裂。有些现浇连续箱梁在施工过程中便产生了裂缝,这些裂缝不仅影响结构的美观,还会对箱梁的承载能力造成破坏,影响桥梁的耐久性。研究发现,分层浇筑施工的现浇箱梁,由于两层混凝土收缩具有一定的差异性,加之水化温降阶段的温降幅度差异,顶板易出现早期横向裂缝。目前研究人员在这两者共同作用下对箱梁顶板产生早期裂缝的研究相对较少。本文结合某工程中两联分层浇筑预应力混凝土现浇连续箱梁桥,通过分析施工过程中现浇箱梁早期水化热和应变变化趋势来确定早期施工裂缝的影响参数,并模拟在不同龄期差情况下混凝土箱梁的塑性损伤状况。通过模拟分析得出混凝土箱梁顶板可能出现裂缝的状况,在施工中进行重点防治,作出相应的工期优化建议并对施工进行指导。研究内容如下所示:(1)对两联分层浇筑预应力混凝土连续箱梁早期水化热和应变测试方案、实施过程进行介绍,分析总结现场测试数据。通过研究发现,箱梁水化热在浇筑后9天左右基本消散完成,在分层浇筑龄期差超过9天后,顶板和底腹板水化共同作用趋于稳定,只有微小变化;连续箱梁跨中截面拉应变明显比靠近连续端截面最大拉应变小,与实际分层浇筑箱梁顶板裂缝出现位置吻合。(2)利用Midas FEA建立监测段箱梁空间有限元模型,对现浇箱梁进行水化热温度场分析,计算结果与实测结果吻合较好。对不同龄期差的箱梁模型进行分析,得出不同龄期差箱梁顶板和底腹板的温升和温降数值。(3)利用ABAQUS建立预应力混凝土连续箱梁有限元模型,分析分层浇筑龄期差对顶板早期裂缝的影响,表明随着分层浇筑龄期差的增大,由新旧混凝土之间的收缩差异性和水化温降共同作用对顶板产生早期裂缝的影响越严重。缩短分层浇筑龄期差,能有效的减少顶板早期裂缝数量,降低顶板早期裂缝宽度。建议现浇箱梁分层浇筑龄期差在5-9天为最佳施工期。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U445.57
【图文】：

1 绪论1.1 研究背景预应力混凝土连续箱梁桥有着跨度大、结构稳定、受力性能好、施工方便等众多优点而被广泛应用于各种复杂环境的桥梁工程中。随着混凝土连续箱梁桥在工程中的运用，越来越多的问题也渐渐被发现，其中，现浇箱梁的抗裂和耐久性问题已经成为国内外学者最为关注的一个研究课题。通过大量监测资料发现，现浇连续箱梁有些损伤和裂缝在后期运营阶段产生，有些裂缝甚至在现浇阶段已经产生，这大大减小了其使用性能和寿命[1]。箱梁桥带裂缝工作是不可避免的，但过多的裂缝会使一些杂物随雨水进入梁体腐蚀钢筋，使混凝土结构的耐久性降低，安全使用年限缩短，甚至引起严重的工程问题，对社会和经济造成重大的损失，所以要对箱梁裂缝有足够的重视[2]。预应力混凝土连续箱梁桥工程实例如下图所示。

1 绪论1.1 研究背景预应力混凝土连续箱梁桥有着跨度大、结构稳定、受力性能好、施工方便等众多优点而被广泛应用于各种复杂环境的桥梁工程中。随着混凝土连续箱梁桥在工程中的运用，越来越多的问题也渐渐被发现，其中，现浇箱梁的抗裂和耐久性问题已经成为国内外学者最为关注的一个研究课题。通过大量监测资料发现，现浇连续箱梁有些损伤和裂缝在后期运营阶段产生，有些裂缝甚至在现浇阶段已经产生，这大大减小了其使用性能和寿命[1]。箱梁桥带裂缝工作是不可避免的，但过多的裂缝会使一些杂物随雨水进入梁体腐蚀钢筋，使混凝土结构的耐久性降低，安全使用年限缩短，甚至引起严重的工程问题，对社会和经济造成重大的损失，所以要对箱梁裂缝有足够的重视[2]。预应力混凝土连续箱梁桥工程实例如下图所示。

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴庆;徐文苏;李光;;某双幅双塔四索面矮塔斜拉桥混凝土箱梁局部早期收缩裂缝分析[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2015年01期

2 孟凡利;刘亚平;;从人机料法环测分析重大工程项目的质量控制[J];中国港湾建设;2014年01期

3 杜海鑫;石雪飞;杨戈平;刘伟;;现浇混凝土连续箱梁早期裂缝研究[J];结构工程师;2013年05期

4 龚勇;程涛;;宽幅混凝土箱梁的横向收缩应变差分析[J];桥梁建设;2013年03期

5 王兵见;李惠成;宋建永;;预应力混凝土箱梁顶板结构纵向裂缝分析方法[J];公路交通科技;2013年03期

6 罗阳青;杜召华;蒋鑫;张振;;连续箱梁顶板裂缝成因分析研究[J];湖南交通科技;2012年01期

7 沈续超;;预应力混凝土箱梁两种浇筑方法的比较[J];市政技术;2011年S1期

8 王国杰;郑建岚;;混凝土结构早龄期应力相关应变现场监测与分析[J];工程力学;2009年09期

9 石雪飞;冯电视;阮欣;李小祥;;大跨径连续刚构桥不同龄期混凝土结合面收缩影响研究[J];结构工程师;2008年06期

10 张国新;朱伯芳;杨波;朱银邦;;水工混凝土结构研究的回顾与展望[J];中国水利水电科学研究院学报;2008年04期

相关会议论文 前1条

1 陈兆荣;刘卫东;危鼎;;分层浇筑大体积基础梁水化热模拟与温度控制分析[A];《工业建筑》2015年增刊Ⅱ[C];2015年

相关博士学位论文 前4条

1 黄胜前;大跨度预应力混凝土箱梁桥开裂的形变机理研究[D];西南交通大学;2014年

2 汪建群;大跨预应力混凝土箱梁桥早期开裂和远期下挠控制[D];湖南大学;2011年

3 张登祥;混凝土早期收缩开裂理论与控制技术及其在桥梁工程中的应用研究[D];长沙理工大学;2010年

4 苏安双;高性能混凝土早期收缩性能及开裂趋势研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 周婵;PC连续箱梁桥0号块考虑纵向预应力孔道影响的水化热温度场及温度效应研究[D];南昌大学;2016年

2 周成亮;满堂支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥开裂分析及对策[D];长安大学;2015年

3 薛振兴;预应力混凝土箱梁早期温度应力及抗裂研究[D];长安大学;2013年

4 王万全;大跨PC箱梁桥早期收缩裂缝成因及控制措施探析[D];西南交通大学;2013年

5 刘敬涛;分层浇筑砼箱梁桥施工裂缝分析及控制措施研究[D];长安大学;2013年

6 才素平;大体积混凝土施工技术及其应用[D];西安建筑科技大学;2009年

7 王志华;商品混凝土早期裂缝的机理与控制研究[D];兰州理工大学;2008年

8 张新志;连续刚构桥腹板及顶板裂缝成因分析[D];重庆交通大学;2008年

9 李圣荣;现浇箱梁暨预制箱梁施工关键技术[D];同济大学;2008年

10 张玉梅;早期混凝土的温度应力及裂缝控制[D];北京交通大学;2007年

本文编号：2715636