连续刚构桥静动力分析及混凝土应力测试试验

摘要

论文以在建的四川宜宾天池金沙江特大桥为工程背景，根据施工图设计，采用大型有限元计算分析软件MIDAS/CIVIL建立基于梁单元的全桥有限元模型，考虑混凝土收缩徐变的的时间依存效应对结构的影响，对施工阶段的受力和变形进行分析研究。根据交通部公路桥规JTG D62-2004，对成桥阶段进行复核分析。论文分析了桥梁的自振特性，频率和周期，采用反应谱法对桥梁的地震响应进行计算分析，复核结构的抗震性能是否满足设计要求。 论文还通过现场试验，研究了混凝土应力测试中实测应变的分解。根据悬臂浇筑法的施工特点，利用有限的徐变试验资料和徐变理论公式相结合的方法获得现场混凝土的徐变系数，采用按龄期调整的有效弹模法计算徐变应变，再进行徐变的分离，得到的梁体混凝土应力理论计算结果与实测结果吻合较好。由此，作者不仅比较全面地了解了连续刚构桥的静力和动力性能，掌握了该类大型桥梁的计算分析方法，而且系统地论述了混凝土应力测试过程中实测应变的分离。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1概述

1.2连续刚构桥的结构体系和受力特点

1.3连续刚构桥的发展

1.3.1连续刚构桥在国外的发展

1.3.2连续刚构桥在国内的发展

1.3.3连续刚构桥的发展趋势

1.4本文所研究的主要内容

第2章连续刚构桥分析理论

2.1有限元基本原理

2.1.1有限元法的要点和特性

2.1.2桥梁结构有限元分析的一般步骤(桥梁结构理论与计算方法)

2.2地震反应谱法

2.2.1反应谱的基本概念及优缺点

2.2.2反应谱基本原理

2.2.3反应谱理论的地震力计算

2.3小结

第3章天池金沙江大桥有限元模型的建立

3.1天池金沙江大桥工程概况

3.1.1主桥设计概况

3.1.2设计标准

3.2有限元模型的建立

3.2.1 MIDAS有限元软件介绍

3.2.2建模所遵循的原则

3.2.3模型建立的简化假定

3.2.4计算图示及结构离散

3.2.5预应力钢束的模拟

3.2.6边界及支座的模拟

3.2.7施工阶段荷载的选用及合龙阶段的模拟

3.2.8混凝土收缩、徐变和强度增长的模拟

3.2.9模型中材料参数的定义

3.3小结

第4章天池金沙江大桥计算复核及施工阶段分析

4.1天池金沙江大桥计算复核分析

4.1.1持久状况承载力极限状态验算

4.1.2持久状况正常使用极限状态验算

4.1.3持久状况构件应力验算

4.1.4短暂状况构件应力验算

4.2天池金沙江大桥施工阶段分析

4.2.1大桥的施工方法及施工阶段的划分

4.2.2最大悬臂阶段

4.2.3边跨合龙阶段

4.2.4中跨合龙阶段

4.2.5二期恒载阶段

4.3小结

第5章连续刚构桥动力分析

5.1概述

5.2天池金沙江特大桥动力特性

5.2.1天池金沙江特大桥自振特性的计算

5.2.2天池金沙江特大桥自振特性计算结果

5.3天池金沙江特大桥地震反应谱分析

5.3.1天池金沙江特大桥桥址设计反应谱

5.3.2地震动输入模式

5.3.3反应谱组合方法

5.3.4计算结果与数据分析

5.4小结

第6章混凝土应力测试试验及连续刚构桥应力测试

6.1混凝土应力测试试验

6.1.1试验工作的主要内容

6.1.2主梁C60混凝土抗压弹性模量试验及结果

6.1.3温度变化对振弦式传感器精度的影响试验及其分析

6.1.4混凝土在长期荷载作用下振弦式传感器精度试验

6.1.5混凝土受压徐变试验和受拉徐变试验测试数据

6.1.6混凝土受压徐变试验和受拉徐变试验测试数据分析

6.2连续刚构桥应力测试

6.2.1天池金沙江大桥应力测试的截面选择及测点布置应该放后面

6.2.2混凝土实测总应变

6.2.3混凝土非应力应变的分离

6.2.4徐变的分离

6.2.5天池金沙江大桥应力测试结果

6.2.6应力测试误差分析

6.3小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文及参加科研实践