混凝土收缩与徐变对新通扬运河大桥悬臂结构的影响分析

摘要

随着钢管混凝土结构的出现，钢管混凝土拱桥在我国得到了迅速的推广和应用。目前为止我国钢管混凝土拱桥技术已经达到了国际先进水平。然而由于每个系杆拱桥都有其结构的特殊性，如本文研究的新通扬运河大桥有三个拱肋且横梁采用长悬臂的结构形式，需要对这个特殊结构的静、动力性能以及此类大桥的整体安全性、耐久性、可靠性需要作更深入的计算和理论研究。
　　 首先，本文系统地介绍了钢管混凝土结构的基本工作性能、钢管混凝土拱桥的结构及其构造特点，并详细介绍了几种常见的混凝土收缩徐变的理论、系杆混凝土拱桥结构组成和钢管混凝土的工作原理。
　　 其次，根据工程实际情况运用桥梁专业计算软件桥梁博士3.10对纵桥向的拱肋、系梁、吊杆建立模型后进行静力分析。然后利用空间有限元计算软件Midas civil简化建立模型对结构的空间稳定性进行了空间屈曲分析，完成了对全桥的主要计算。
　　 再次，结合横梁结构的特殊部位，利用桥梁专业软件桥梁博士3.10进行了简化建立模型分析。通过从结构简支和固端两个模型对成桥阶段和10年后两个时间段桥梁在自身重力作用下其结构的内力、位移、应力情况进行比较分析，得到了混凝土的收缩徐变对悬臂结构内力、位移、应力情况的影响，尤其是交接处的影响。
　　 最后，通过空间有限元软件Midas civil对桥梁横梁悬臂段空间特性分析。结合以上分析结果对工程的设计和施工等方面提出了对结构有利的建议和意见。

目录

文摘

声明

致谢

1绪论

1.1钢管混凝土拱桥

1.1.1钢管混凝土桥主要形式及分类

1.1.2钢管混凝土拱桥国内外发展概述

1.2混凝土收缩徐变理论

1.2.1混凝土收缩与徐变基本概念

1.2.2混凝土收缩与徐变问题的复杂性

1.2.3国内外混凝土收缩与徐变的研究现状

1.3本文研究的方法及意义

2钢管混凝土拱桥结构分析

2.1钢管混凝土拱桥的特点

2.2结构组成

2.2.1拱肋

2.2.2横撑

2.2.3吊杆、系梁

2.2.4横梁、桥面板和其它

2.3钢管混凝土工作原理

2.3.1概述

2.3.2钢管混凝土构件的极限承载力

3新通扬运河大桥结构计算

3.1新通扬运河大桥概况

3.1.1设计采用的技术标准

3.1.2总体布置

3.1.3横断面布置

3.1.4桥梁结构设计

3.1.5主要材料

3.2新通扬运河大桥主要施工步骤

3.2.1施工步骤一

3.2.2施工步骤二

3.2.3施工步骤三

3.2.4施工步骤四

3.2.5施工步骤五

3.2.6施工步骤六

3.2.7施工步骤七

3.3静力计算

3.3.1模型说明

3.3.2结构计算图式、计算单元划分

3.3.3内力组合

3.3.4纵向计算(由拱肋、系梁和吊杆组成的纵桥向的受力体系)

3.4空间分析

3.4.1两类稳定性问题

3.4.2拱结构稳定研究的发展状况

3.4.3模型说明

3.4.4屈曲分析

4混凝土收缩与徐变对横梁悬臂结构的影响分析

4.1混凝土收缩徐变重要性

4.2几种常用收缩徐变预测模式介绍

4.2.1 ACI209系列模式

4.2.2 CEB-FIP系列模式

4.2.3 BP系列模式

4.2.4 GL2000模式

4.3按简支考虑计算

4.3.1结构重力作用下位移、内力、应力结果

4.3.2正常使用极限状态荷载组合Ⅰ计算结果

4.3.3不计收缩徐变影响计算结果

4.3.4计算结果分析

4.4按固端考虑计算

4.4.1结构重力作用下内力、位移、应力计算结果

4.4.2正常使用极限状态荷载组合Ⅰ计算结果

4.4.3不计收缩徐变影响计算结果

4.4.4计算结果分析

4.5横梁悬臂部分的空间特性分析

5结论和建议

5.1结论

5.2进一步研究的建议

参考文献