变截面空心薄壁墩混凝土收缩徐变试验研究

摘要

在我省西部黄土沟壑地区,高墩连续梁是较经济的桥型。收缩和徐变是混凝土材料本身固有的时变特性,当相邻薄壁空心高墩墩顶竖向位移差别较大时,会引起连续梁较大的内力。正确估计和预测收缩徐变对高墩的影响,对工程设计与施工监控有重要意义。由于施工工艺的要求,采用现场预拌混凝土,混凝土要求流动性大,水泥和细骨料比例偏大、粗骨料比例偏小,使得商品混凝土收缩偏大,容易出现裂缝。为保证结构的安全和耐久性,对混凝土收缩应力进行研究具有重要意义。
　　本文研究主要成果有:(1)根据收集到的国内外混凝土收缩徐变研究成果,详细讨论了混凝土收缩徐变机理和影响因素,为混凝土收缩徐变预测模型研究作了理论准备。(2)对国外几种典型混凝土收缩徐变预测模型对比研究发现,国外预测模型中,GL2000模型整体上与试验数据符合最好,在需要引用国外模型进行收缩徐变计算时,推荐采用GL2000模型或参考我国86模型的改进公式。(3)以西张村大桥为工程背景,以配制低收缩徐变混凝土为目的,进行了配比试验研究,成果已运用到实际工程中;针对现场实际使用的混凝土,设计了收缩试验,并计算出现场环境中混凝土徐变系数与混凝土应变,计算结果与实测结果符合较好。(4)通过理论计算得出了混凝土收缩应力和钢筋对收缩、徐变的影响系数,为有限元计算中考虑钢筋影响提供了参数。(5)以西张村大桥空心薄壁高墩为工程背景,利用有限元分析软件MIDAS建立了计算机模型,采用收缩徐变试验、施工进度等实际参数,进行了模拟分阶段施工过程仿真分析计算,计算结果直接应用于西张村大桥的高墩施工监控中,并为该地区同类型高墩设计与施工提供了直接的参考依据。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 本文工程背景

1.2 国内外研究综述

1.3 本文工程背景及主要研究内容

第二章 混凝土收缩徐变机理分析及影响因素研究

2.1 引言

2.2 混凝土收缩徐变的机理分析

2.3 混凝土收缩徐变的主要影响因素

2.4 小结

第三章 混凝土收缩徐变预测模型及计算方法的研究

3.1 引言

3.2 基本概念

3.3 国内外常用混凝土收缩徐变预测模型对比研究

3.4 混凝土收缩徐变预测的实用模型

3.5 徐变的计算理论

3.6 徐变的计算方法

3.7 小结

第四章 收缩徐变试验研究

4.1 混凝土配比优化试验研究

4.2 现场混凝土收缩及材性试验

4.3 实际结构徐变系数计算

4.4 小结

第五章 收缩徐变对薄壁空心高墩的影响

5.1 收缩应力计算

5.2 考虑长期荷载下的混凝土与钢筋应力计算

5.3 高墩的有限元计算模型

5.4 收缩徐变对高墩墩顶位移的影响

5.5 上部结构内力验算

5.6 小结

第六章 结论与展望

参考文献

致谢