某预应力混凝土箱梁桥水化热测试及分析

大跨预应力混凝土箱梁桥混凝土的水化热极可能是混凝土出现早期可见裂缝的重要因素之一。该文对某大跨预应力混凝土箱梁桥左右幅0#块在不同配合比条件下进行了水化热温度及应力测试,基于混凝土早龄期力学性能发展规律的实测结果,应用有限元软件对箱梁混凝土水化热中的箱梁温度场和应力场进行了时程分析。结果显示:水化热计算值与实测值吻合良好,过高的水化热是大体积混凝土早期开裂的主要原因之一。     

高墩大跨连续刚构桥箱梁水化热研究

由于在高墩大跨连续刚构桥温度裂缝,因此笔者基于温度场热量传导理论建立有限元仿真模型进行水化热理论计算,并结合贵州某高墩大跨连续刚构桥0#块施工浇筑和养护过程中箱梁水化热温度现场监测,通过实际数据与有限元模型理论计算对比,分析箱梁混凝土水化热温度发展变化特点.     

大跨PC连续刚构桥0~#块混凝土水化热分析

大跨PC连续刚构桥的0~#块可视为大体积混凝土,因此水泥水化热所产生的热量会使结构升温,导致刚构桥0~#块早期可能会生成温度裂缝,从而影响桥梁整体的安全性及耐久性。依托红岩溪特大桥,采用ANSYS软件瞬态热分析法计算在外界温度影响下0~#块水化热温度场,并将结果与实测数据作比较,吻合度较好,将温度场施加至结构中,计算出应力场。由结果可知:0~#块各位置板厚度越大,中心位置温度峰值越大,达到最大值时间越长。水化热产生的最大主拉应力在3.20~4.59 MPa之间,超过了混凝土设计抗拉强度,因此文中提出在大跨PC连续刚构桥0~#块中采用新型硅粉聚丙烯纤维混凝土材料,以其良好的早期抗拉强度,能够较大的改善结构的抗裂性能。     

混凝土箱梁施工温度控制研究

温度应力已被认为是混凝土箱梁开裂的主要原因之一。为了掌握水化热温度沿箱梁截面的分布规律,文章结合预应力混凝土连续梁桥的箱梁施工实践,运用有限元软件建立了箱形梁的实体模型,模拟实际混凝土水化热温度场分布,分析了箱梁底板应力时程变化,并与实测资料进行了对比分析,对箱梁温度控制提出必要的措施,为混凝土箱梁桥的设计和施工提供了指导。     

预应力混凝土箱梁水化热裂缝控制与预防

目前大跨预应力混凝土箱梁桥的早期开裂现象较为普遍,已成为桥梁工程界极为重视的重大技术问题。水化热是引起混凝土箱梁早期裂缝主要原因之一。以某箱梁桥水化热实测数据为基础,探讨不同配合比条件下水化热对箱梁混凝土早期开裂的影响,结果表明：过高的水化热是引起箱梁腹板早期开裂的主要原因之一,实际施工可在混凝土中掺入适量粉煤灰,以减少水泥用量从而降低混凝土的水化热,就该桥测试数据而言,掺入了18%的粉煤灰可显著的降低箱梁混凝土水化热的影响。大跨预应力混凝土箱梁桥施工早期应采取有效措施使结构的内外温差控制在30℃以内。     

低温升低收缩磷渣大体积混凝土温度应力监测数值仿真分析

以重庆某大桥主墩承台为对象,采用C40低温升低收缩磷渣大体积混凝土,利用有限元软件对其温度应力监测数值进行了仿真研究。结果表明:利用有限元软件,仿真计算低温升低收缩磷渣大体积混凝土水化热,可对混凝土水化热实际情况进行较好的模拟及预测。利用有限元软件,对大桥4#承台水化热进行仿真分析,通过对冷却管采取降温措施,发现在承台内部,最高温为71.25℃,最大的内外温差为18.15℃,水化热得到控制,说明采用冷却管降温可行。通过检测拆模后大桥承台的外观,发现无温度裂缝产生,说明采取合理措施控制大体积混凝土水化热温升,能有效控制温度裂缝的产生。     

不同水泥含量混凝土施工期温度应力场分布的有限元分析

研究不同水泥含量混凝土施工初期内部温度应力分布的特征,提出相关病害的预防有效措施,以某特大桥0号箱梁为研究对象,以MIDAS/FEA有限元分析软件为计算平台,采用有限单元法对施工期混凝土水化热温度场进行了数值模拟计算,分析了2种不同水泥含量的计算方案。结果表明:2种水泥含量下混凝土浇筑3d左右内部温升均达到高峰;低放热混凝土内部应力集中分布区域面积较小,有利于降低混凝土温度裂缝的出现;箱梁腹板与横隔板交界处温度应力集中,应注意此处的降温和减小应力措施。     

某斜拉桥承台大体积混凝土水化热分析

通过对某寒冷气温下施工的斜拉桥承台大体积混凝土水化热进行数值模拟和现场监测承台水化热温度,对比分析低温冷却水和长冷却管管长对承台水化热温度发展变化规律的影响。研究结果表明,综合考虑混凝土入模温度、混凝土配合比、外加剂、冷却管的管径和布置形式以及混凝土养护方式等因素,采用低温冷却水和长冷却管管长方案,能有效避免大体积混凝土水化热温度产生裂缝,可为同类大体积混凝土在寒冷气温下施工提供参考。     

冬季大体积承台温度控制与仿真分析

由于冬季大体积承台施工过程中,混凝土水化热反应,承台内外温差较大,冷却管入水温度难以控制,很容易产生较大的应力从而导致裂缝的产生。该文通过现场高频率温度监控和高密度的测点布置,使用有限元软件精细化仿真模拟承台大体积混凝土施工的湿度变化过程,计算结果与实测温度变化趋势一致,得出入水温度每降低5℃,峰值温度降低的百分比为最大1.60%,而冷却水管附近最大拉应力提升的百分比为4.98%,入水温度对冷却管附近混凝土拉应力的敏感度大于温度峰值;再结合自循环水箱,棉被保温等合理的温控措施;最后达到设定的控制目标,验证温控方案合理。建议冬季施工的大体积承台,冷却管入水温度应不低于5℃,以10～25℃为宜,承台四周拆模时间应控制为4～5 d,拆模后立即对其进行保温养护,确保承台施工质量。     

早龄期混凝土箱梁温度场分析

混凝土水化热引起的温度效应是导致混凝土箱梁早期发生开裂的主要原因之一,严重影响施工质量,成为困扰土木技术人员的难题。为此,对某大桥进行温度场试验,基于箱梁混凝土热传导理论,利用有限元数值分析软件ANSYS,建立该大桥混凝土箱梁块水化热分析的有限元数值模型,对该混凝土箱梁结构的水化热温度场产生的过程进行数值分析,并将仿真分析结果和现场实测数据进行对比,研究早期混凝土箱梁的温度场分布及其时变特点。研究结果表明,采取正确的热学参数,混凝土箱梁温度场有限元数值仿真能准确模拟混凝土箱梁水化热现场试验温度场的分布和发展过程。混凝土箱梁结构的水化热温度梯度规律明显,减小混凝土箱梁内外温度梯度是降低混凝土箱梁早期裂缝的关键。底板中部的温度高于靠近表面位置的达23. 1℃,这是因为底板厚度较大,水化热不宜扩散,因此在混凝土养护过程中要更加注意底板等大尺寸部位的散热。研究结果为混凝土箱梁结构的温度场分析方法提供理论依据,便于准确掌握混凝土箱梁的温度应力,明确受温度效应影响最大的位置,为施工过程中的混凝土箱梁的温度控制提供参考和借鉴。     

现浇混凝土箱拱腹板早期裂缝分析

两座钢拱架现浇混凝土箱拱腹板冬季施工过程中,发现两桥腹板相同位置均出现多条早期竖向贯穿性裂缝。在腹板早期抗压强度、水化热测试的基础上,分别进行腹板温度收缩理论计算和有限元模型计算,综合分析表明早期混凝土的大幅降温和收缩作用是引起腹板早期竖向贯穿裂缝的主要原因。     

承台大体积混凝土水化热分析与施工控制

结合援孟加拉国中孟友谊六桥主桥承台设计与施工,利用Midas/Civil有限元计算分析软件对承台大体积混凝土水化热进行仿真分析,掌握水化热变化规律及其应力影响,据此指导现场施工控制。结果表明:仿真分析很好地反映了水化热变化规律及其应力影响,混凝土质量优良,没有出现温度裂缝,可供类似大体积混凝土设计与施工借鉴。     

承台大体积混凝土水化热及温度控制措施研究

为研究大体积混凝土水化热温度场的分布规律,了解冷却水管的具体降温效果以及相关参数对降温效果的影响,以某大跨桥梁大体积混凝土承台为工程背景,采用有限元方法建立承台实体模型,模拟混凝土水化热温度场,分析冷却水管的质量流率和初始温度等参数对混凝土水化热温度场的影响。结果表明:混凝土浇筑后的水化热温度场总体呈现出先升后降的趋势,一般浇筑后2~3d达到温度峰值;布置冷却水管后,混凝土水化热的温度峰值降低了7%~31%,混凝土内总热量减少了约50%;改变冷却水管的质量流率对水化热温度场升温阶段的影响很小,对降温阶段的影响比升温阶段有所增大;降低冷却水初始温度可以加快水化热冷却速率,实际工程中,不必将冷却水温降得过低,保持在环境温度左右即可达到良好的冷却效果。     

长悬臂混凝土盖梁水化热监测与分析

为避免长悬臂混凝土盖梁施工期间产生较高的水化热导致温度裂缝,对两座长悬臂盖梁开展了水化热实时监测,并在盖梁内部埋置相应的应力传感器同步实测盖梁混凝土早龄期力学性能。采用有限元软件Midas FEA建立相应梁段的时变模型,研究盖梁混凝土水化热温度场和应力场,并对绝热温升进行参数分析。结果表明:长悬臂盖梁在施工期间会产生持续10 d的水化热,在混凝土浇筑后快速达到峰值温度,此时盖梁外部混凝土处于拉应力状态,若内外温差过大容易出现温度裂缝。所以实时监测控制和长悬臂盖梁水化热非常必要。     

预应力混凝土连续梁桥悬臂施工过程空间分析

结合混凝土连续梁桥设计和有限元理论,运用有限元分析程序ANSYS,对一座典型的3跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥施工过程进行空间受力分析,讨论了悬臂施工各阶段预应力效应和温度变化对空间应力分布的影响。     

跨花地河大桥连续梁施工控制

结合武广客运专线的设计及规范要求,对客运专线上主跨为125 m的跨花地河大桥连续梁的施工质量进行控制,控制内容包括:箱梁的线形、应力和温度.控制结果表明:在气温变化较为平稳的0:00～5:00进行合龙施工有利于降低箱梁温度荷载;主梁线形平顺,中跨合龙段高程偏差、全桥轴线偏差及全桥合龙后通测的成桥线形均在设计允许误差范围内;主梁截面应力实测值与计算值比较吻合,达到预期的质量控制目标.     

悬索桥主塔承台大体积混凝土水化热分析

大体积混凝土施工的关键在于控制水化热释放的温度而引起的温度裂缝,通过有限元软件模拟重庆某长江大桥P5主塔承台浇筑过程中不同进水温度下承台的最大温升及降温速率,从而确定出最佳进水温度,以解决因冷却管进水温度变化造成水化热温度控制难的问题。在此恒温进水工况下,得出中间布设冷却管层相比中上无冷却管层最大温升值低8～9℃,有冷却管层相比无冷管层最大温升时间延后了10～12 h。从计算结果与实测数据对比看来,受到外界因素影响越小的位置测点模拟结果更准确。     

江市特大桥箱梁混凝土水化热温度实测与分析

混凝土水化热是引起箱梁产生早期裂缝的主要因素之一。本文对江市特大桥19#墩右幅0#块箱梁混凝土水化热温度场进行了现场实测,并用Midas／Civil软件建立有限元模型进行了仿真分析,计算值和实测值吻合良好。基于实测和分析结果对内外温差控制、混凝土配合比设计及早期开裂控制提出若干建议,对箱梁开裂控制工作具有指导性意义。     

大跨径波形钢腹板连续梁桥非对称悬臂施工应力及屈曲分析

大跨径波形钢腹板连续梁桥为了减少悬臂施工阶段及运营阶段墩顶箱梁承受的剪力及负弯矩,在设计时通常将跨中一定范围内的箱梁混凝土底板替换为钢底板来减小中跨结构重量,而边跨相对应节段采用满堂支架施工,这种非对称悬臂施工会使桥梁边跨及中跨混凝土应力分布出现较大差异。通过对某三跨波形钢腹板连续梁桥在非对称悬臂施工过程中混凝土应力分布特性及屈曲分析特征值进行分析并得出一些结论,为后续研究提供参考。     

酉水大桥斜高墩大跨径连续梁的线形控制

酉水大桥是一座主跨为（80＋145 ＋80）m的三跨预应力混凝土变截面连续梁桥,并将主墩做成与水流一致（与路线方向成约65°）的斜高墩以满足行洪要求,主梁0号块采用托架现浇,边跨直线段采用贝雷片吊架现浇,其余1～18号块均采用挂篮悬臂浇筑,主梁的线形控制较为关键,结合该桥主梁线形控制的施工实际,介绍了主梁的施工方案、线形控制的目的和要点、线形控制计算分析方法.重点阐述了箱梁立模高程的计算过程和箱梁高程测控的布点和监控方法,为今后同类施工提供参考.