大跨度混凝土连续梁桥徐变对预拱度设置影响研究

论文摘要

徐变是混凝土的固有性质,徐变对预应力混凝土结构,特别是大跨度预应力混凝上桥梁结构的使用性能有着显著的影响。混凝土徐变已成为大跨度预应力混凝土桥梁设计施工中十分棘手而又不容回避的问题。特别是由于混凝土徐变而产生的桥梁挠度问题直接影响着桥梁结构安全和使用性能,那么要求必须能够准确地把握混凝土徐变对预拱度设置的影响。首先对混凝土徐变机理以及影响混凝土徐变的内外部因素进行系统总结,比较分析了国内外几种常用徐变预测模式的机理、考虑的因素、适用范围和优缺点,为实际结构的徐变效应分析奠定了基础。接着研究了混凝土徐变效应的有限元分析方法。给出了以悬臂浇筑法施工的大跨度连续混凝土梁桥徐变效应的有限元计算方法及步骤,为使用有限元软件MIDAS分析混凝土徐变效应对大跨度连续混凝土梁桥预拱度设置影响提供了理论基础。本文以汉北河一号桥工程实例,阐述了使用悬臂法施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥的预拱度设置方法,即包括施工预拱度设置和成桥预拱度设置,以及影响预拱度设置的各种因素;最后结合有限元分析软件MIDAS,以汉北河一号桥为工程背景,重点分析了徐变效应对桥梁预拱度设置的影响。分别从徐变对施工预拱度设置影响和对成桥预拱度设置影响做了分析,特别对于成桥预拱度来说,使用有限元分析方法得出的计算结果与传统方法得出的预拱度曲线进行比较,发现传统方法与实际分析结果相差较大,有限元方法分析得出的预拱度与实际更为相符。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 混凝土徐变的国内外研究历史与现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 混凝土徐变机理及其效应研究
• 2.1 徐变机理
• 2.1.1 徐变的基本特征
• 2.1.2 混凝土徐变理论
• 2.1.3 徐变的影响因素
• 2.2 徐变效应计算模型
• 2.2.1 CEB-FIP系列
• 2.2.2 ACI209系列
• 2.2.3 中国建科院模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 混凝土徐变有限元计算方法
• 3.1 概述
• 3.2 混凝土徐变有限元方法简介
• 3.2.1 徐变应变—应力基本方程
• 3.2.2 徐变效应分析的位移法基本方程
• 3.3 大跨度预应力混凝土梁桥徐变有限元分析法
• 3.3.1 基本假定
• 3.3.2 徐变分析的有限元法步骤
• 3.4 本章小结
• 第4章 大跨度连续混凝土梁桥预拱度设置
• 4.1 合理设置预拱度的重要性
• 4.2 影响预拱度设置的主要因素
• 4.3 大跨度连续混凝土梁桥预拱度设置方法
• 4.3.1 汉北河一号桥概况
• 4.3.2 挂蓝变形
• 4.3.3 施工预拱度
• 4.3.4 成桥预拱度
• 4.4 汉北河一号桥预拱度设置
• 4.5 本章小结
• 第5章 徐变对连续梁桥预拱度设置影响分析
• 5.1 有限元模型简介
• 5.1.1 汉北河一号桥主桥计算模型
• 5.1.2 相关材料参数取值与测定
• 5.2 混凝土徐变对施工预拱度设置影响
• 5.2.1 大跨度预应力混凝土梁桥徐变对施工预拱度影响分析
• 5.2.2 单元初次加载龄期对施工预拱度的设置影晌
• 5.3 混凝土徐变对成桥预拱度设置影响
• 5.3.1 成桥后混凝土徐变对预应力混凝土梁桥挠度影响研究
• 5.3.2 不同计算模型下徐变效应对成桥预拱度设置的比较分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文