采用组合法施工的钢筋混凝土拱桥徐变收缩影响研究

摘要

国内大多采用无支架缆索吊装法或劲性骨架法建造大跨度钢筋混凝土拱桥，缆索吊装法虽然降低了节段吊装重量，但存在接头数量多、整体性差的问题;劲性骨架法存在用钢量大、施工时间长、后期徐变收缩大的问题。国外自上世纪60年代起，普遍采用悬臂浇筑法或悬臂浇筑与劲性骨架组合法施工混凝土拱桥，拱圈整体性好、外形美观。采用组合法施工的钢筋混凝土拱桥，拱脚区段采用悬臂浇筑法、拱项段先用劲性骨架合龙，再围绕劲性骨架外包混凝土，最终形成钢筋混凝土拱。混凝土收缩徐变对以受压为主的钢筋混凝土拱圈的变形和受力有较大影响，迄今为止国内尚未针对采用悬臂浇筑与劲性骨架组合施工的钢筋混凝土拱桥收缩徐变效应影响开展过理论研究。
　　本研究主要内容包括：①收集国内外混凝土收缩徐变研究资料，对具有代表性收缩徐变预测模型、徐变计算理论和各种预测模型进行对比分析。总结目前常用的收缩徐变有限元计算分析方法。②运用MIDAS/CIVIL有限元软件，采用D62-2004模型、GL2000模型、NCHRP496模型，开展夜郎湖大桥主拱圈收缩徐变效应分析，对比三种模型计算所得出的施工过程及成桥后主拱圈的变形和应力重分布规律。探讨悬臂浇筑段与劲性骨架不同长度组合下收缩徐变对主拱圈受力及变形影响。③通过D62-2004、GL2000、NCHRP496这三种模型对收缩徐变效应的理论分析研究，给出了三种模型下夜郎湖大桥主拱圈的预拱度值，分析表明，按拱脚推力影响线分配预拱度与拟合的预拱度函数分配方式较为接近。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 钢筋混凝土拱桥主要施工方法

1．1．1 悬臂施工

1．1．2 劲性骨架施工法

1．1．3 组合施工法

1．2 混凝土收缩徐变研究状况

1．2．1 基本概念

1．2．2 影响收缩徐变因素

1．2．3 收缩徐变国外研究状况

1．2．4 收缩徐变国内研究状况

1．3 本文选题目的与意义

1．4 本文研究主要内容

第二章 混凝土收缩徐变分析

2．1 概述

2．2 收缩徐变预测模型

2．2．1 CEB-FIP(1978)模型

2．2．2 CEB-FIP(1990)模型

2．2．3 ACI209模型

2．2．4 GL2000模型

2．2．5 B3模型

2．2．6 NCHRP496报告模型

2．3 各种预测模型对比分析

2．3．1 各种预测模型建立机理比较

2．3．2 各种预测模型使用范围及考虑因素

2．4 徐变效应分析理论和方法

2．4．1 线性徐变理论

2．4．2 有效模量法

2．4．3 老化理论分析法

2．4．4 弹性老化理论

2．4．5 继效流动理论

2．4．6 按龄期调整的有效模量法

2．5 混凝土徐变引起的变形及次内力计算

2．5．1 混凝土徐变应变计算

2．5．2 徐变变形及次内力计算

2．5．3 MIDAS／CIVIL计算方法

2．6 算例

2．7 本章小结

第三章 收缩徐变对主拱圈受力及线形影响

3．1 研究对象

3．2 MIDAS／CIVIL有限元分析

3．2．1 有限元计算模型建立

3．2．2 MIDAS／CIVIL施工阶段划分

3．2．3 施工阶段扣索索力计算

3．3 MIDAS／CIVIL有限元软件时间依存特性设置

3．3．1 混凝土强度发展

3．3．2 收缩徐变定义及与施工阶段关联性

3．4 收缩徐变对主拱圈变形影响

3．4．1 施工主拱圈阶段变形影响预测

3．4．2 成桥后主拱圈变形预测

3．5 收缩徐变对主拱圈受力影响预测

3．5．1 施工主拱圈阶段受力影响预测

3．5．2 成桥后收缩徐变对主拱圈受力影响

3．6 悬浇段与劲性骨架段不同长度组合下收缩徐变效应预测

3．6．1 不同劲性骨架长度下主拱圈变形预测

3．6．2 不同劲性骨架长度下主拱圈受力预测

3．7 本章小结

第四章 不同收缩徐变计算模型对主拱圈受力及线形影响

4．1 概述

4．2 收缩徐变预测模型相关参数取值

4．3 不同计算模型对主拱圈变形影响对比

4．3．1 成桥前主拱圈变形影响对比

4．3．2 成桥之后主拱圈变形影响对比

4．4 不同预测模型下主拱圈受力影响预测

4．4．1 GL2000预测模型应力预测结果

4．4．2 NCHRP496模型应力预测结果

4．4．3 各预测模型应力预测结果对比

4．5 主拱圈合理预拱度研究

4．5．1 拱桥预拱度设置与计算

4．5．2 不同收缩徐变计算模型预拱度设置

4．6 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 取得的主要研究成果

5．2 展望

致谢

参考文献

在校期间发表的论文和取得的学术成果