PC变截面箱梁桥悬臂施工裂缝成因分析及控制对策研究

摘要

随着桥用材料性能与施工工艺水平的不断进步,PC变截面箱梁桥因结构特性优良得到广泛应用。跨径在30~350m的公路桥,广泛采用箱梁桥方案。但是,PC箱梁桥在施工、使用期间,开裂病害问题突出。施工中箱梁梁体混凝土裂缝出现,破坏了桥梁的美观,影响了桥梁结构的安全性及耐久性,给参建单位造成很大的负面影响,故探明箱梁施工开裂成因,无论对新建桥梁的设计、施工还是对桥梁的养护都是十分必要的。因此本文以莆永高速公路某大桥为研究背景对PC变截面箱梁桥在施工中箱梁腹板的开裂进行了探究。其主要内容如下:
　　1、介绍裂缝的基本定义及产生机理。根据分类的侧重点不同,介绍裂缝的不同形式及产生原因。从诸多影响开裂的因素中,重点分析竖向预应力、纵向预应力筋的配置、温度荷载、收缩徐变、箱梁局部构造以及混凝土的容许主拉应力。为后面裂缝的更进一步软件仿真分析奠定理论基础。
　　2、以莆永高速公路的某大桥为工程背景,对在该大桥施工现场检测到的裂缝结果进行分析,应用有限元软件MIDAS/Civil建立仿真模型,以腹板应力为重点进行分析及验算。
　　3、建立ANSYS计算模型,仿真模拟该箱梁桥施工阶段。对可能引起该大桥在施工过程中腹板开裂的敏感性因素:竖向预应力损失、温度荷载、定位偏差等进行腹板主拉应力的验算。
　　4、在阅读大量书籍、文献及现场监控经验的基础上,针对其在施工阶段腹板出现裂缝的情况,分别从设计改进、施工工艺控制、悬臂浇筑过程控制和裂缝修补四方面提出了控制箱梁开裂的措施。

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第一章 绪论

1.1问题的提出及研究意义

1.2 PC变截面箱梁桥的发展简述

1.3 PC变截面箱梁桥开裂问题研究现状

1.4本文研究的主要内容

第二章 PC变截面箱梁桥施工中开裂机理研究

2.1 裂缝的基本概念

2.2 PC变截面箱梁桥施工中常见的裂缝形式

2.3 PC变截面箱梁桥开裂的敏感性因素

2.4本章小结

第三章 某PC变截面箱梁桥施工阶段平面应力分析

3.1福建某大桥概况

3.2现场检测结果及分析

3.3有限元模型分析计算

3.4木章小结

第四章 某PC变截面箱梁桥施工阶段空间应力分析

4.1箱梁空间受力的理论分析[34,35,36,37]

4.2空间有限元模型的建立[38,39,40,41,42]

4.3 ANSYS计算结果及分析

4.4施工中腹板开裂的敏感性因素分析

4.5木章小结

第五章 PC变截面箱梁桥施工中开裂的控制措施

5.1设计方面的改进

5.2现场施工工艺的完善

5.3重视悬臂施工过程监控

5.4箱梁施工裂缝的修补

5.5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢