大跨径连续刚构桥长期荷载作用下有效预应力监测试验研究

摘要

我国自改革开放以来，桥梁建设得到了迅猛的发展，对改善人民的生活环境、投资环境，促进经济腾飞发挥了巨大的作用。桥梁是为了跨越各种障碍（如江河湖泊、山谷深沟及其线路），为了保证线路的连续性而修建的人工构造物。连续刚构桥作为众多桥型中的一种，它综合了连续梁和T形刚构桥的受力特点，将连续主梁与桥墩固结在一起而共同承受荷载。但在已建成的连续刚构桥中，特别是早期修建的，普遍存在跨中下挠的问题，究其原因，目前达成的一致共识就是箱梁预应力钢束的预应力过多的损失。因此，探究刚束预应力损失就成为了一个特别重要的课题。
　　本论文就是通过在依托工程箱梁顶板、腹板、底板钢束上安装磁通量传感器和锚索计，通过实际测量来得出桥梁在施工、运营期间的预应力损失数据，跟04规范中理论计算方法得出的结果进行比较，从而找出预应力损失的机理和规律，得出相关的一些结论。最后利用有限元软件Midas/civil模拟桥梁在长期荷载作用下的预应力损失大小，与现场仪器实测数据以及规范计算数据进行比较分析，验证有限元软件模拟桥梁结构在施工、运营期间的钢束预应力损失的有效性和可行性。对今后此类桥型的设计和施工，具有非常重要的经济效益和现实意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 连续刚构桥简介

1．2．1 连续刚构桥的产生

1．2．2 连续刚构桥的特点

1．2．3 连续刚构桥的发展趋势

1．3 连续刚构桥预应力损失的研究现状

1．4 本论文研究的主要内容

第二章 预应力损失理论计算方法及理论值

2．1 预应力损失计算方法综述

2．1．1 分项确定预应力损失计算法

2．1．2 预应力总损失计算法

2．1．3 时步分析法

2．2 本论文所采用预应力损失的理论计算方法

2．2．1 预应力筋与孔壁之间摩擦引起的预应力损失

2．2．2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失

2．2．3 混凝土的弹性压缩引起的预应力损失

2．2．4 预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失

2．2．5 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失

2．3 预应力损失的理论计算值

2．3．1 预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失

2．3．2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失

2．3．3 混凝土的弹性压缩引起的预应力损失

2．3．4 预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失

2．3．5 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失

2．4 本章小结

第三章 基于有限元模型的预应力损失计算值

3．1 依托工程介绍

3．1．1 主要材料

3．1．2 箱梁几何尺寸及节段划分

3．1．3 预应力钢束配置情况

3．2 有限元模型的建立

3．2．1 新建白水大桥有限元模型的简化

3．2．2 有限元模型单元的划分处理

3．2．3 边界条件的处理

3．2．4 荷载模拟及施工阶段的模拟

3．2．5 计算参数

3．3 有限元模型的预应力损失计算值

3．4 本章小结

第四章 运营期间预应力损失的现场监测试验

4．1 预应力损失现场监测试验概述

4．1．1 试验内容

4．1．2 试验原理

4．1．3 试验仪器

4．1．4 试验步骤

4．2 预应力损失实测值

4．3 预应力损失实测值、理论值及模型值三者间的比较分析

4．3．1 第一阶段损失中关于摩阻损失的实测值与理论计算值的比较

4．3．2 第一阶段损失中关于锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失的实测值与理论计算值的比较

4．3．3 第一阶段总损失中模型值与理论计算值的比较

4．3．4 第二阶段损失值的比较

4．3．5 竖向预应力的损失规律

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文及取得的科研成果