预应力对混凝土自锚式悬索桥长期影响研究

论文摘要

由于自锚式悬索桥的主缆是锚固在加劲梁上的,在安装主缆、张拉吊索和桥面铺装等施工过程中,加劲梁将产生弹性变形,从而产生新的预应力损失,称为预应力附加损失。另外,预应力筋的应力松弛和混凝土的收缩徐变将引起预应力随时间的发展而变化的损失,称为预应力长期损失。预应力附加损失、长期损失以及混凝土的收缩徐变必然导致结构内力重分布和线形变化,因此,在结构设计时必须考虑预应力附加损失、长期损失以及混凝土收缩徐变共同作用的影响。论文在简要地阐述预应力混凝土的基本原理的基础上,对国内外预应力损失的计算方法进行了分析比较,采用了分时段和分项总和法计算预应力损失,推导了各项预应力损失的适用于电算的计算方法,并编制了相应的计算机程序;论文采用等效荷载法来处理预应力对结构的作用,推导了各种力筋线型时预应力等效荷载适用于电算的计算方法,并编制了相应的计算机程序。论文以一座独塔两跨自锚式悬索桥和一座三跨自锚式悬索桥为例,应用桥梁结构非线性分析系统BNLAS和笔者编制的预应力作用分析程序,进行结构预应力和收缩徐变效应分析。结果表明,预应力和混凝土收缩徐变对结构的影响是一个长期的过程,随着计算时间的延长,对结构的影响一直在增大,但其变化速率随着计算时间的延长而降低,应根据具体情况确定合理的计算终止时间;预应力长期损失降低了混凝土收缩徐变对结构的内力和线形带来的不利影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 预应力计算方法分析及程序设计
• 2.1 概述
• 2.2 预应力损失及有效预应力计算
• 2.2.1 关于预应力损失计算方法的讨论
• 2.2.2 预应力的瞬时损失
• 2.2.3 预应力的长期损失
• 2.2.4 预应力的附加损失
• 2.2.5 有效预应力
• 2.3 预应力筋与混凝土的联结
• 2.4 预应力作用分析
• 2.4.1 关于预应力作用分析方法的讨论
• 2.4.2 预应力等效荷载基本公式的推导
• 2.4.3 预应力等效荷载的程序处理方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 预应力作用分析程序的开发及程序验证
• 3.1 预应力作用分析程序的开发
• 3.1.1 程序概述
• 3.1.2 程序开发流程图
• 3.1.3 预应力附加损失分析
• 3.1.4 混凝土收缩徐变效应的计算
• 3.1.5 预应力和混凝土收缩徐变长期作用分析
• 3.2 预应力作用分析程序验证
• 3.2.1 算例一
• 3.2.2 算例二
• 3.2.3 算例三
• 3.2.4 小结
• 3.3 本章小结
• 第4章 自锚式悬索桥预应力和收缩徐变效应分析
• 4.1 独塔两跨混凝土加劲梁自锚式悬索桥
• 4.1.1 算例简介
• 4.1.2 计算模型
• 4.1.3 预应力附加损失对结构的影响
• 4.1.4 预应力和混凝土收缩徐变长期作用对结构的影响
• 4.1.5 小结
• 4.2 三跨混凝土加劲梁自锚式悬索桥
• 4.2.1 算例简介
• 4.2.2 计算模型
• 4.2.3 预应力附加损失对结构的影响
• 4.2.4 预应力和混凝土收缩徐变长期作用对结构的影响
• 4.2.5 小结
• 4.3 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目