徐变对不同施工方法建造连续梁桥内力演变的影响分析

摘要

预应力混凝土连续梁桥是当今桥梁中应用最为广泛的桥型之一，其适应跨径可以从10-40m的中小跨径直到200-300m的超大跨径。目前连续梁桥的施工方法主要有满堂支架现浇法、简支变连续施工法、悬臂施工法以及顶推施工法等。已有研究表明，不同的施工方法建造的连续梁桥成桥后的恒载内力不同。其中满堂支架现浇法和顶推施工法建造的连续梁桥恒载内力与一次成形结构的内力相同，而简支变连续施工法建造的连续梁桥恒载内力与简支梁桥结构内力分布相似，悬臂施工法建造的连续梁桥恒载内力与悬臂梁的恒载内力分布相近。由于不同施工方法在混凝土连续梁中产生不同的内力状态，进而影响到徐变的发展，对于这一问题的研究尚不充分，从而导致在混凝土连续梁的长期性能分析缺乏必要的认识，影响既有桥梁评估的正确性。因此，本文将对不同施工方法建造的预应力混凝土连续梁桥的徐变效应进行研究，探讨其基本规律。全文主要的研究内容如下:
　　采用有限元法，分别对满堂支架施工法、简支变连续施工法和悬臂浇筑法建造的连续梁桥成桥后恒载内力的分布以及演变趋势进行分析，包括考虑结构布置有预应力钢束和不考虑预应力钢束两种情况，并进行对比。分析混凝土徐变对这三种施工方法建造的连续梁桥恒载内力的长期影响，并选取了主梁典型截面进行具体分析。在简支变连续施工法建造的连续梁恒载内力演变分析中除了采用有限元法，还采用了狄辛格法理论计算主梁典型截面的恒载内力，并与有限元法得出的结论进行比较，结果表明这两种方法得出的结论是一致的。对于悬臂浇筑法建造的连续梁桥，运用无应力状态法分析施工过程对结构内力的影响;在进行全桥内力演变分析前，将实测的应变值与有限元法的计算值进行对比，验证了模型的可靠性。
　　研究表明，布置有预应力钢束的连续梁，结构的恒载内力随时间的增长变化相对较小。而对于没有考虑预应力钢束作用的结构，若采用满堂支架施工法施工，结构的恒载内力随时间的增长变化很小;若采用简支变连续或者悬臂浇筑法施工，结构的恒载内力分布随着时间的增长趋向于一次成形结构的恒载内力。从简支变连续施工法和悬臂施工法建造连续梁桥徐变次内力的分析中可以看到，预应力钢束的存在对连续梁桥混凝土徐变次内力有协调作用，制约了其发展。

目录

声明

致谢

摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 研究现状

1．2．1 连续梁桥施工方法及其内力分布特点

1．2．2 预应力混凝土连续梁桥徐变研究现状

1．2．3 问题分析

1．3 本文的研究内容

2 基本理论

2．1 混凝土结构的徐变效应分析方法

2．1．1 混凝土的徐变特性

2．1．2 混凝土收缩徐变对结构性能的影响

2．1．3 混凝土结构徐变次内力的计算

2．2 无应力状态法

2．2．1 无应力状态量

2．2．2 无应力状态法理论

2．2．3 考虑施工过程与一次成桥结构的内力和挠度关系

3 不同施工方法建造的中小跨径连续梁桥内力分析

3．1 满堂支架施工法建造的连续梁桥内力分析

3．1．1 工程概况

3．1．2 施工仿真分析有限元模型的建立

3．1．3 内力及变形演变分析

3．2 简支变连续施工法建造的连续梁桥内力分析

3．2．1 工程概况

3．2．2 施工仿真分析有限元模型的建立

3．2．3 内力及变形的演变分析

3．3 本章小结

4 悬臂浇筑法建造连续梁桥内力分析

4．1 工程概况

4．1．1 上部结构参数

4．1．2 施工工序简介

4．2 施工仿真分析有限元模型

4．2．1 边界条件的处理

4．2．2 荷载定义

4．2．3 施工阶段模拟

4．2．4 施工方法对结构内力影响分析

4．3 计算结果与实测结果对比分析

4．3．1 应力监测截面的选择及测点布置

4．3．2 应力实测结果

4．3．3 应力计算结果

4．3．4 计算结果与实测结果的比较

4．4 连续梁桥内力演变分析

4．4．1 全桥内力及变形演变分析

4．4．2 徐变对连续梁桥内力影响分析

4．5 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简介

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