基于徐变预测模型修正的混凝土桥梁预拱度计算研究

摘要

本文围绕混凝土桥梁预拱度设置这一问题，以跨连霍高速公路铁路桥为工程背景，利用现场短期试验结果对徐变预测模型进行了修正，并结合有限元软件，使用修正后的徐变预测模型对混凝土桥梁的预拱度进行计算研究。本文主要工作和研究成果如下:
　　(1)探讨徐变的基本理论、计算方法、预测模型，为模型的修正提供背景和理论支撑，并结合桥梁实际情况，利用有限元方法建立有限元模型，将不同的徐变预测模型用于桥梁预拱度的计算中，并对计算结果作对比研究，揭示了不同理论预测模型在进行预拱度计算时的特点。
　　(2)设计短期徐变试验，根据常用的三种理论预测模型ACI209预测模型、CEB-FIP1990模型和TB10002.3-2005预测模型的特点和相应的计算方法，对短期徐变试验的实测结果分别进行拟合，根据拟合结果修正徐变系数函数，得到修正徐变预测模型。
　　(3)运用三种修正徐变预测模型，结合有限元软件，计算桥梁预拱度设置结果。并对结果分别进行以下两个方面的对比研究，得到较优的修正徐变预测模型:①分别使用三种原徐变预测模型和修正后的徐变预测模型，计算桥梁预拱度值。对比修正前后计算结果差异系数;②分别使用三种修正后的徐变预测模型，计算桥梁节段的短期竖向位移，并与现场采集的数据对比。
　　本文的分析表明:修正后的CEB-FIP1990徐变预测模型是较优的修正模型。在计算混凝土桥梁的预拱度时，考虑结合短期徐变试验的实测数据，对CEB-FIP1990徐变预测模型进行修正，能够有效地提高桥梁预拱度计算的精度，为混凝土桥梁的预拱度设置提供了一种新的方法。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究综述

1．2．1 国内外混凝土徐变的研究现状

1．2．2 国内外预拱度设置的研究现状

1．3 问题的提出

1．4 研究内容

2 混凝土徐变的基本理论

2．1 徐变概念

2．2 徐变的影响因素

2．2．1 影响混凝土徐变的内在因素

2．2．2 影响混凝土徐变的外在因素

2．3 徐变计算理论及预测模型

2．3．1 徐变计算理论

2．3．2 徐变预测模型

2．4 本章小结

3 徐变预测模型对桥梁计算预拱度的影响

3．1 工程概况

3．1．1 试验工点概况

3．1．2 桥梁技术参数

3．2 有限元模型

3．3 不同的徐变预测模型下桥梁预拱度的计算

3．3．1 采用美国ACI209(1992)模型计算桥梁预拱度

3．3．2 采用中国规范JTG D62-2004模型计算桥梁预拱度

3．3．3 采用CEB-FIP(1990)模型计算桥梁预拱度

3．3．4 采用TB 10002．3-2005模型计算桥梁预拱度

3．3．5 忽略徐变计算桥梁预拱度

3．4 不同徐变预测模型对桥梁预拱度影响分析

3．5 本章小结

4 基于短期试验结果的徐变预测模型修正

4．1 徐变系数的理论预测

4．1．1 徐变系数的影响因素

4．1．2 徐变系数理论预测结果

4．2 试验方案设计

4．2．1 试验方案设计原则

4．2．2 试验方法及试验数据采集

4．3 试验数据分析及对比

4．3．1 徐变系数试验结果分析

4．3．2 理论与实测数据对比

4．4 基于短期试验结果的模型修正

4．4．1 各模型中的徐变函数形式

4．4．2 实测数据对徐变系数的拟合

4．5 本章小结

5 修正的徐变预测模型在预拱度计算中的应用分析

5．1 利用修正的徐变模型计算桥梁预拱度

5．2 预拱度计算结果的对比

5．2．1 对比方法

5．2．2 模型修正前后预拱度的长期计算结果对比

5．2．3 模型修正前后预拱度的短期计算结果对比

5．3 预拱度设置建议

5．3．1 预拱度设置方法总结

5．3．2 施工中预拱度设置的建议

5．4 本章小结

6 结论

参考文献

攻读学位期间的主要研究成果

致谢