大跨径连续刚构桥混凝土收缩徐变效应分析

论文摘要

收缩和徐变是混凝土作为粘弹性材料所固有的一种时变特性。对于大跨连续刚构桥而言,混凝土收缩徐变会对结构线形及内力产生很大影响,同时由混凝土收缩徐变所引起的预应力损失、混凝土箱梁下挠、箱梁腹板开裂、结构应力重分布等,会使运营中的桥梁结构过早地失效或丧失功能。因此,正确地估计和预测混凝土收缩徐变对结构的影响,对指导工程设计和施工具有重要的工程评估及理论意义。本文以汉江大桥为工程背景,主要完成了如下工作：（1）在广泛收集国内外混凝土收缩徐变研究资料的基础上,结合目前对混凝土收缩徐变研究的进展,对混凝土的收缩徐变机理、收缩徐变的本质进行了探讨。分析了影响混凝土收缩徐变的主要因素,对国内外具有代表性的收缩徐变模式进行了比较分析；详细阐述了混凝土收缩徐变的基本理论及计算方法。（2）论文结合汉江大桥实测应变数据与CEB-FIP（1990）模式、ACI（209）模式、中国公路JTGD62-2004规范和中国公路JTJ023-85规范四种徐变模式下的对比分析结果,对预应力混凝土箱梁的徐变变形进行了计算及预测。结果表明,JTJ023-85预测模型的计算结果与实测结果最为接近,对混凝土徐变的预测精度较高,可以为同类型桥梁在施工过程中及成桥以后混凝土收缩徐变计算提供参考。（3）借助MIDAS/Civil程序建立大桥整体模型并进行理论计算,从主梁变形、截面应力、预应力损失和墩顶弯矩等方面分析运营期混凝土收缩徐变对结构受力和变形的影响,计算表明混凝土收缩徐变会使得主梁跨中下挠,轴力减小,墩顶弯矩增大,并且是后期影响预应力损失的主要因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 预应力混凝土连续刚构桥的发展概况
• 1.1.1 世界连续刚构桥的发展历程
• 1.1.2 我国连续刚构桥的发展
• 1.2 连续刚构桥的特点及存在的问题
• 1.2.1 连续刚构桥的优点
• 1.2.2 连续刚构桥的发展趋势
• 1.2.3 连续刚构桥目前存在的问题
• 1.3 混凝土收缩徐变研究现状
• 1.4 本文主要研究目的和内容
• 第二章 混凝土收缩徐变的基础理论
• 2.1 混凝土收缩徐变特性及机理分析
• 2.1.1 混凝土的收缩
• 2.1.2 混凝土的徐变
• 2.1.3 影响混凝土收缩徐变的主要因素
• 2.1.4 混凝土徐变的规律
• 2.2 混凝土徐变分析的计算理论简述
• 2.2.1 有效模量法
• 2.2.2 按期龄调整有效模量法
• 2.2.3 老化理论
• 2.2.4 弹性徐变理论
• 2.2.5 弹性老化理论
• 2.2.6 绩效流动理论
• 2.2.7 徐变理论的比较
• 2.3 本章小结
• 第三章 混凝土收缩徐变试验研究
• 3.1 工程背景
• 3.2 试验目的
• 3.3 实测方案及测试结果
• 3.3.1 箱梁应变测试
• 3.3.2 顶板应变和应力
• 3.3.3 底板应变和应力
• 3.4 国内外各规范理论计算
• 3.4.1 混凝土收缩徐变模式
• 3.4.2 混凝土收缩徐变模型的综合比较及选取
• 3.4.3 各规范应力理论值比较
• 3.4.4 汉江大桥各阶段收缩徐变理论值计算
• 3.5 应力实测值与理论值的比较
• 3.5.1 1号墩徐变实测与各理论值的比较
• 3.5.2 2号墩徐变实测与各理论值的比较
• 3.6 本章小结
• 第四章 汉江大桥混凝土收缩徐变效应分析
• 4.1 运营期混凝土的收缩徐变对桥梁变形的影响
• 4.1.1 对主梁挠度的影响
• 4.1.2 对主墩墩顶位移的影响
• 4.2 运营期混凝土收缩徐变对桥梁受力的影响
• 4.2.1 对主梁轴力的影响
• 4.2.2 对主梁剪力的影响
• 4.2.3 对主梁弯矩的影响
• 4.2.4 对主梁截面应力的影响
• 4.2.5 对桥墩墩顶弯矩的影响
• 4.3 混凝土收缩徐变对预应力损失的影响
• 4.3.1 收缩徐变对顶板钢束预应力损失的影响
• 4.3.2 收缩徐变对底板钢束预应力损失的影响
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢