预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析

发布时间：2017-06-06 14:03

  本文关键词：预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：混凝土结构在持续的荷载作用下变形随时间不断增加的现象称为徐变。就目前的研究成果来看,徐变的影响因素很多,例如材料的性质、材料的组成、构件浇筑养护时的环境温度和湿度、构件表面积和体积的比、环境温度和湿度、加载历史以及荷载的性质等因素,都影响徐变的变化规律。因此要得到能够准确反映材料实际情况的徐变数学模式,在目前看来是一个较困难的问题。对于预应力混凝土连续箱梁桥,当其采用挂篮悬臂浇筑施工时,由于施工过程的复杂性和施工环境的多变性等原因,很难准确分析混凝土徐变效应带来的影响。因此,针对悬臂施工的预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应的分析研究,对于连续体系梁桥的建设以及保证其成桥后运营期的良好使用性能具有十分重要的意义。老万福河大桥是济南至徐州公路济鱼段跨越万福河的桥梁工程。该桥上部结构采用三跨(55m+90m+55m)变截面预应力混凝土连续箱梁。论文以老万福河大桥为工程实例,在参阅相关文献资料的基础上,简要论述了混凝土的徐变机理、徐变的影响因素、计算理论和方法。运用桥梁工程专业软件Midas/civil建立老万福河大桥的有限元模型,结合工程中的常见问题通过数值模拟对预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应进行进一步研究。本论文的研究内容主要有以下几个方面:(1)在参阅相关文献资料的基础上,对混凝土徐变效应的相关理论及其计算方法进行了归纳总结;(2)建立老万福河大桥的Midas模型,对不同运营期以及不同长期荷载(结构自重和二期恒载、预应力荷载)作用下的徐变效应分别进行了分析计算;(3)通过改变悬臂节段的施工周期,分别建立悬臂施工周期为5天、7天、10天、15天、20天的Midas模型,分析不同的悬臂施工周期对成桥后不同运营期梁体混凝土徐变效应的影响;(4)改变桥面铺装的施工时间,分别以10天、20天、30天、……、120天作为桥面铺装的施工时间,建立不同工况的分析模型,分析不同铺装时间下桥梁在各个运营期的徐变效应;(5)按照先边跨后中跨和先中跨后边跨的合龙顺序,在模型中分析合龙顺序的不同对桥梁运营期徐变效应的影响;(6)通过对本文选取实例的分析,得出相应跨径预应力混凝土连续箱梁桥徐变的影响,给今后类似桥梁的建设提供一定参考。
【关键词】：徐变效应 预应力混凝土连续箱梁桥 悬臂施工 桥面铺装 合龙
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 引言11-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 我国预应力混凝土连续箱梁桥的发展现状12-13
• 1.2 混凝土徐变的国内外研究历史及现状13-15
• 1.3 工程背景以及研究目的和意义15-16
• 1.4 本文研究的主要内容16-18
• 2 混凝土徐变的基础理论及计算预测模型18-32
• 2.1 混凝土的徐变及其影响因素18-24
• 2.1.1 混凝土的徐变18-19
• 2.1.2 混凝土的徐变机理19-21
• 2.1.3 影响混凝土徐变的主要因素21-24
• 2.2 混凝土徐变系数的几种计算公式24-25
• 2.3 徐变理论及徐变系数的数学模式25-29
• 2.3.1 关于徐变的三种经典理论25-28
• 2.3.2 徐变系数的数学模式28-29
• 2.4 混凝土徐变的几种常用预测模型29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 3 预应力混凝土连续箱梁桥的徐变效应分析32-45
• 3.1 徐变效应对桥梁结构的影响32
• 3.2 箱形梁的优点及受力特点32-34
• 3.2.1 箱形梁的优点32-33
• 3.2.2 箱形梁的受力特点33-34
• 3.3 混凝土徐变效应的计算方法34-38
• 3.3.1 混凝土徐变的应力─应变关系及变形计算34-36
• 3.3.2 混凝土徐变引起的次内力计算36-38
• 3.4 预应力混凝土桥梁徐变效应的有限元数值模拟分析38-44
• 3.4.1 混凝土徐变分析的基本假定38
• 3.4.2 混凝土徐变的有限元计算方法38-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 老万福河大桥工程实例分析45-63
• 4.1 工程概况45-47
• 4.2 有限元模型的建立47-50
• 4.2.1 全桥模型建立47-48
• 4.2.2 边界条件处理48
• 4.2.3 材料特性48
• 4.2.4 施工阶段的划分48-50
• 4.3 徐变在老万福河大桥Midas模型中的实现方法50-51
• 4.3.1 Midas模型中混凝土徐变的实现方法50
• 4.3.2 Midas模型中徐变系数的选取50-51
• 4.3.3 模型中徐变效应分析数据的提取方法51
• 4.4 运营期徐变对桥梁变形的影响51-54
• 4.4.1 徐变对主梁挠度的影响51-53
• 4.4.2 徐变对主梁纵向位移的影响53-54
• 4.5 运营期徐变对桥梁内力的影响54-59
• 4.5.1 徐变对主梁轴力的影响54-56
• 4.5.2 徐变对主梁剪力的影响56-57
• 4.5.3 徐变对主梁弯矩的影响57-59
• 4.6 不同长期荷载产生的徐变挠度和徐变次内力分析59-62
• 4.6.1 自重和二期恒载产生的徐变挠度计算59-60
• 4.6.2 预应力荷载产生的徐变挠度计算60-61
• 4.6.3 自重和二期恒载产生的徐变次弯矩计算61
• 4.6.4 预应力荷载产生的徐变次弯矩计算61-62
• 4.7 本章小结62-63
• 5 老万福河大桥徐变效应的影响因素分析63-89
• 5.1 不同悬臂施工周期下徐变效应分析63-71
• 5.1.1 分析原理及分析方案63
• 5.1.2 不同悬臂施工周期对徐变挠度的影响63-67
• 5.1.3 不同悬臂施工周期对徐变次弯矩的影响67-71
• 5.1.4 不同悬臂施工周期对徐变效应的影响分析71
• 5.2 不同桥面铺装时间下徐变效应分析71-81
• 5.2.1 分析原理及分析方法71-72
• 5.2.2 不同铺装时间对徐变挠度的影响72-76
• 5.2.3 不同铺装时间对徐变次弯矩的影响76-80
• 5.2.4 不同桥面铺装时间对徐变效应的影响分析80-81
• 5.3 不同合龙顺序下徐变效应分析81-88
• 5.3.1 分析原理及分析方法81-82
• 5.3.2 不同合龙顺序对徐变挠度的影响82-84
• 5.3.3 不同合龙顺序对徐变次弯矩的影响84-87
• 5.3.4 不同合龙顺序对徐变效应的影响分析87-88
• 5.4 本章小结88-89
• 结论89-91
• 致谢91-92
• 参考文献92-94
• 附录A 附表94-97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王俊;王博;孔亚美;;预应力混凝土梁徐变挠度影响因素分析与计算模式构建[J];建筑结构;2016年06期

2 秦煜;刘来君;徐长春;秦光祥;易志坚;;混凝土桥梁徐变影响因素敏感性分析[J];公路工程;2014年02期

3 曹国辉;胡佳星;张锴;何敏;;混凝土徐变预测模型修正分析[J];建筑结构;2014年05期

4 王法武,石雪飞;东海大桥辅通航孔桥的施工[J];公路;2005年07期

5 丁文胜,吕志涛,孟少平,刘钊;混凝土收缩徐变预测模型的分析比较[J];桥梁建设;2004年06期

6 阮欣,石雪飞;大跨径预应力混凝土梁桥施工控制的现状与展望[J];公路交通科技;2004年11期

7 黄腾,金明,高波,陈光保;南京长江二桥北汊主桥施工的线形控制研究[J];工程勘察;2003年06期

8 高政国,赵国藩;混凝土徐变分析的双功能函数表达[J];建筑材料学报;2001年03期

9 张劲文,颜东煌;徐变对预应力混凝土结构连续性的影响[J];国外公路;1998年06期

10 段明德;预应力混凝土桥施工仿真分析徐变计算[J];铁道学报;1998年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 张家祯;大体积混凝土龄期模量法的温度徐变应力研究[D];大连理工大学;2015年

2 张杰超;轴心受压混凝土构件的徐变及徐变恢复研究[D];北京交通大学;2014年

3 王威;徐变对混凝土连续梁桥状态的影响分析[D];兰州交通大学;2012年

4 王瑞花;湘江大跨度预应力连续梁桥的仿真计算和收缩徐变研究[D];北京交通大学;2008年

5 王志民;预应力混凝土徐变问题对大跨度连续梁结构影响的研究与实践[D];天津大学;2004年

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本文编号：426555