超宽混凝土自锚式悬索桥健康监测及不同预测模型下的时变效应对比分析

摘要

cqvip:本文研究了目前中国最宽的混凝土自锚式悬索桥—湖南路大桥的结构健康状态。利用2015年4月至2017年4月两年运营期内的结构变形、内力及振动特性监测数据进行了结构变化及安全性评价,并进行了环境温度变化及混凝土收缩徐变效应影响分析。基于ANSYS有限元模型,采用CEB-FIP 90预测模型及B3预测模型及对混凝土收缩徐变效应进行了预测及对比分析。采用按龄期调整的有效模量法模拟混凝土材料的老化特性,通过有限元逐步计算法考虑预应力损失。实测数据表明主塔横桥向偏位较纵桥向明显,超宽主梁空间效应明显,主梁纵向应力的变化沿横桥向不均匀分布。季节环境升温引起主梁压应力增大,季节环境降温引起主梁压应力减小,主梁内温度梯度效应明显。与CEB-FIP90预测模型相比,可以考虑混凝土材料参数的B3模型得到的混凝土收缩徐变效应预测结果与实测数据更为接近。梁端及塔顶的主缆锚固点在混凝土收缩徐变效应影响下向中跨偏移。中跨跨中主梁下挠明显,主梁顶板压应力增大,底板压应力减小明显。主塔向边跨方向的预偏及中跨主梁的预抬有利于超宽混凝土自锚式悬索桥的结构安全状态。