超长混凝土结构裂缝控制与葵型拱桥落架控制仿真分析

摘要

裂缝会影响混凝土的整体性、防水性和使用的耐久性，如何有效地控制裂缝是混凝土施工成败的关键。
　　 在支架现浇施工方面，尽管按照现有较为成熟理论可以方便得求出落架后结构的挠度和应力值，但结构的实际变形却未必能达到预期结果，主要是由于各种因素的直接或间接影响，使得结构的受力及变形过程表现为非平稳的随机过程，为了保证结构线形和应力满足设计要求，对施工落架过程进行有限元的仿真研究是非常必要的。
　　 为了能够给选择、确定施工方案提供一定的依据，采取合理有效的施工措施来控制混凝土的开裂和葵型拱桥的落架，本文结合天津市葵型拱桥的工程实践，利用大型有限元软件ANSYS对主拱超长混凝土结构由于收缩产生的收缩应力和葵型拱桥分阶段循环落架进行了仿真分析。通过计算主拱各个时期下的裂缝应变，主拱(边拱)各个工况下的主拱(边拱)沉降、主拱(边拱)应力，提出了超长混凝土结构施工过程中裂缝控制和葵型拱桥落架控制的一些建议，对施工过程进行理论指导，确保施工过程中桥梁的安全，降低施工难度，加快施工进度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

1.1课题背景

1.2超长混凝土结构裂缝控制的国内外研究

1.2.1超长混凝土结构及其特点

1.2.2超长混凝土结构裂缝控制的国内外研究现状

1.3钢筋混凝土拱桥的国内外发展概况

1.3.1 国外钢筋混凝土拱桥的发展现状

1.3.2 国内钢筋混凝土拱桥的发展现状

1.4子牙河桥工程概况

1.4.1设计标准

1.4.2桥位自然条件

1.4.3上部结构

1.4.4下部结构

1.5本课题的研究工作

第二章 钢筋混凝土结构裂缝的产生原因与控制

2.1裂缝产生的原因与应对措施

2.2混凝土的养护

2.3超长混凝土结构裂缝控制技术的突破

2.4龄期对混凝土的抗拉强度和极限拉伸的影响

2.5有限元法在裂缝研究中的应用

2.5.1钢筋混凝土有限元法的一般公式及在分析裂缝问题中的特点

2.5.2材料的本构关系和混凝土的开裂条件

第三章 拱桥施工工艺与仿真分析

3.1拱桥有支架施工工艺

3.2拱桥施工方法

3.3拱桥施工过程仿真分析的主要内容

第四章 超长混凝土结构裂缝控制仿真分析

4.1主拱概况与施工方案

4.1.1主拱概况

4.1.2施工方案介绍

4.2有限元模型的建立与有限元模拟分析

4.2.1有限元模型的建立

4.2.2有限元模拟分析

4.2.3混凝土的极限拉应变

4.2.4后浇带膨胀混凝土膨胀率设计

4.3主线上行主拱混凝土收缩仿真结果

第五章 子牙河桥主(边)拱支架卸落仿真分析

5.1实际落架施工方案介绍

5.2有限元模型的建立

5.3支架卸落仿真分析验算

5.3.1结果—沉降位移分析

5.3.2结果—应力分析

5.3.3各个阶段主拱和边拱的竖向位移和应力云图

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢