不同预测模型下钢-混结合梁收缩徐变效应对比分析

为选择一种精度较高的混凝土收缩徐变预测模型进行大跨度高速铁路钢-混结合梁结构体系的收缩徐变效应分析,以昌吉赣客专赣州赣江特大桥为背景进行研究。设计钢-混结合梁等效节段模型,开展节段模型施工全过程的收缩徐变效应试验;采用MIDAS FEA建立钢-混结合梁节段的精细化有限元模型,分析5种预测模型(CEB-FIP90模型、ACI209模型、EN1992-2模型、JTG D62-2015模型和JSCE模型)下钢-混结合梁节段的收缩徐变效应,并与实测结果进行对比。结果表明:CEB-FIP90预测模型的计算结果与实测值吻合较好,预测精度较高,可以采用该模型进行钢-混结合梁的收缩徐变效应预测分析。     

某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应研究

本文采用《桥涵设计通用规范》(以下简称中交04)、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(以下中铁05)及欧洲混凝土委员会和国际预应力混凝土协会《CEB-FIP标准规范》(以下简称CEB-FIP1990)、美国混凝土学会《ACI209规范》(以下简称ACI209规范)中涉及的四种计算模型对某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应进行研究,通过MIDAS有限元模拟对该桥施工及运营各个阶段的收缩徐变进行分析,重点考虑在收缩徐变对该桥结构产生的影响,并比较不同规范计算模型下的收缩徐变差异。     

收缩徐变对拼宽桥梁影响的数值分析

由于混凝土收缩徐变的影响因素众多,且具有高度复杂性,为研究收缩徐变对拼宽桥梁的影响,以珠江路上的某小箱梁拼宽桥为研究背景,建立了空间梁格有限元模型。并从不同拼接方式、不同拼接时机来模拟收缩徐变对新老桥的受力影响。结果表明:收缩徐变作用下,靠近拼接处的新旧梁所受的内力最大,往两边依次减小,且随着搁置时间的延长,收缩徐变效应在减弱,可为类似扩宽桥梁对于拼接方式及时机的选择从受力角度提供借鉴。     

混凝土收缩徐变对混凝土T梁桥拼宽的影响分析

以一座预应力混凝土T梁桥的拼宽为背景,分析混凝土收缩徐变对新桥T梁存梁期、新旧桥拼接时机以及混凝土收缩徐变差异对拼宽T梁桥受力性能的影响.结果表明,对于预制混凝土T梁而言,90 d是一个合理的存梁时间;新桥建成后6个月,为比较合理的新旧桥拼接时机;混凝土收缩徐变差异对T梁纵、横桥向位移和受力影响较小.     

长期荷载作用下矩形钢管混凝土轴压短柱力学性能

基于ACI209(1992)的徐变和收缩计算模型,在合理考虑长期荷载作用下钢管和核心混凝土应力-应变关系模型的基础上,利用ABAQUS软件建立了长期荷载作用下的矩形钢管混凝土轴压构件的数值分析模型.基于此理论模型,对长期荷载作用下矩形钢管混凝土短柱的受力特性进行了分析,对比了考虑长期荷载效应与否时钢管对混凝土的约束力、...     

收缩徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能研究

为研究收缩和徐变作用下混凝土连续箱梁拼宽桥拼接段受力性能,以沪宁高速公路上某连续箱梁拼宽桥为工程背景,建立实体和梁格有限元模型并进行了现场调研。将两种模型反力计算结果与现场顶升支反力进行对比,比较结果验证了模型的准确性。结合拼接和不拼接两种情况下新旧桥的纵向和竖向变形,说明了拼接段的受力机理。研究表明收缩和徐变作用下,边支点附近后浇段上的纵桥向拉应力可能会引起横向开裂,边、中跨挠度最大处拼接段横桥向应力变化较大,设计中应予以重视。此外,有限元模型计算结果表明增加新旧桥拼接等待时间可以减小收缩徐变对拼接段新旧桥内侧翼板受力状态的影响,但不能减小后浇段的纵桥向拉应力。     

基于苏通大桥混凝土短期试验结果的徐变预测模型修正

为提高混凝土长期徐变预测精度,通过对不同加载龄期的苏通大桥用3组高强混凝土进行徐变试验,根据1个月内的试验结果,采用不同方法对ACI 209R,CEB-FIP 1990和B3徐变预测模型分别进行修正,通过比较变异系数及1年徐变试验结果,分析不同修正后模型的预测精度,结果表明,对于苏通大桥用高强混凝土,修正B3徐变模型具有最高的预测精度。     

混凝土收缩徐变对高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁的列车走行性影响研究

针对两座典型的高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁,在考虑收缩徐变后建立了列车-连续梁空间振动的有限单元分析模型,以德国低干扰谱生成轨道不平顺样本作为激励源,对两座大跨度连续梁的车桥空间振动响应进行了计算分析,结果表明:对于大跨度混凝土连续梁,考虑收缩徐变后,两座连续梁的脱轨系数和轮重减载率均在容许范围内,但数值都有所提高,脱轨系数最大增幅约4%,轮重减载率的最大增幅约10%;两座连续梁墩顶横向位移的增幅在约2%的范围内波动,混凝土收缩徐变对连续梁墩顶横向位移的影响不大;当列车速度以超过275m/s速度运行且考虑混凝土收缩徐变时,两座连续梁的动车Speling舒适性竖向指标会下降一个等级,列车运行速度越高,混凝土收缩徐变对舒适性指标的影响越明显,在设计过程当中必须考虑混凝土收缩徐变对列车走行性的影响。     

高强混凝土收缩徐变试验及预测模型研究

通过苏通大桥连续刚构所用高强混凝土的收缩徐变试验,以及其他几组不同强度等级的高强混凝土收缩徐变试验,探讨了目前常用收缩徐变模型对高强混凝土收缩徐变的适用性。试验结果表明,高强混凝土的徐变系数一般低于常用的徐变模型预测值;而现桥规采用的CEB-FIP90收缩模型有低估高强混凝土收缩发展的危险,并且,随着混凝土抗压强度的提高,预测精度有降低的趋势。针对高强混凝土收缩徐变的特点,提出了考虑混凝土强度因素的修正收缩、徐变模型。最后运用B3变异系数法比较了这几种模型预测高强混凝土收缩徐变的精度,比较结果表明,修正收缩、徐变模型对高强混凝土收缩徐变预测的精度相对于现有模型有较大提高。     

混凝土收缩徐变在连续刚构桥施工中的影响分析

利用有限元分析方法,对三跨预应力混凝土连续刚构桥的悬臂施工过程进行了数值模拟,分别计算了在不同徐变计算模式下的施工预拱度,研究混凝土收缩徐变对施工预拱度的贡献和不同徐变计算模式对施工预拱度的影响;另外,分别计算考虑混凝土收缩徐变和不考虑混凝土收缩徐变两种情况下的桥梁结构内力,分析了混凝土收缩徐变在桥梁悬臂施工期间对结构内力的影响。研究结果表明:混凝土收缩徐变对连续刚构桥施工预拱度有较大影响,且不同徐变计算模式对施工预拱度影响不同;在桥梁合龙前,桥梁结构为静定结构,若忽略钢筋和预应力筋的约束影响,混凝土收缩徐变对结构内力没有影响。     

英国迪河港湾桥高性能混凝土徐变和收缩的试验与分析

主要介绍了英国迪河港湾桥(主跨194 m的预应力混凝土斜拉桥)主梁混凝土试件的收缩徐变测定及分析,并对试件混凝土配合比及加载龄期进行了为期一年的试验.根据1年结果推算了50年的变形并估计了徐变和收缩半终值的时间.     

基于有限元的预应力混凝土桥梁徐变效应研究

选择贵州省响水河大峡谷的特大型梁桥为实例研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件中的桥梁博士,分析计算了混凝土收缩徐变效应对大跨径预应力混凝土连续刚构桥的影响作用.研究结果表明:大跨径预应力混凝土连续刚构桥上部结构挠度在成桥运营阶段受混凝土收缩徐变效应的影响最大,且随着混凝土龄期的增长,混凝土收缩徐变效应不断提高,但增长速率随龄期增长而呈现下降趋势;悬臂梁根部截面顶板应力相较于截面底板应力更容易受到混凝土收缩徐变的影响作用,且这种收缩徐变往往在桥梁悬臂梁根部截面结构出现一个极大挠度值,导致桥梁结构出现变形,因此,实际工程设计施工中应充分考虑到混凝土收缩徐变对结构变形所带来的影响。     

帕劳国预应力连续箱梁长期下挠分析

帕劳共和国科罗尔岛-巴伦尔图阿普岛桥(简称KB桥)为主跨241 m的预应力混凝土箱梁,通车后KB桥发生长期下挠,严重影响其正常运营,最后垮塌,其教训值得反思。该桥于1977竣工,运营18年后挠度达到1.61 m,1996年对该桥进行了体外预应力加固,却在加固后3个月发生垮塌。挠度分析结果表明:传统的梁理论与三维空间分析相比,误差高达20%,且宽跨比越大,误差越大。三维有限元空间分析采用多种徐变收缩计算模型:美国ACI模型、日本JSCE模型、CEB-FIP模型和GL模型,其挠度计算值要比(18年后)实测值低50%~70%,预测的变形也与实测不符;预应力损失计算值为22%~24%,远低于实测值50%。唯一基于理论的B3模型,采用经验值参数计算得到预应力损失40%,18年后挠度计算值比实测值低42%。如果根据长期实测值调整输入参数,结果可与实际更符合。对于早期挠度及其预测,B3模型能够合理地考虑因截面厚度差异产生的收缩和干燥徐变的速率差异。此外,B3模型还可考虑温度差异和顶板可能发生的开裂。     

地锚式斜拉桥收缩徐变效应测试与分析

现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐变计算公式的实测数据显得尤为重要.结合湖北省郧阳汉江公路大桥,测试并分析处于自然环境中的斜拉桥在混凝土收缩徐变作用下的确切反应,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,并将之应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论.     

混凝土松弛系数的实用计算

结构中的混凝土应力和应变都在随着时间而改变,在众多的徐变时间本构方程中,代数本构是最强有利的工具,其精度和关键取决于松弛系数。松弛系数是与时间相关的变量,有工程意义的是松弛系数终值,用计算图来表示它,精度高,使用方便。基于我国公路混凝土桥涵规范的徐变系数模型,按照徐变增量求和本构方程,采用逐步积分的数值方法,对影响松弛系数终值的主要因素进行了参数分析,包括弹性模量、加载龄期、有效厚度、环境湿度和混凝土抗压强度。精细考虑混凝土弹性模量随时间的变量模型,对结果影响不大,故可用28 d弹性模量的常量模型。加载龄期和有效厚度是影响松弛系数终值的两个主要因素,加载龄期越早松弛系数越小,有效厚度越小松弛系数越大。由此给出了松弛系数终值的计算图。应用该计算图,按照代数方法推导了两跨整浇连续梁的徐变次弯矩计算公式,对预制梁现场连接的连续梁采用一个重分布系数来修正徐变次弯矩计算公式。结果表明:若采用Trost提出的定值0.8的松弛系数,对加载龄期早情况的结果偏差大;徐变对整浇连续梁的支座负弯矩没有影响,但对通常的体系转换连续梁影响大,如对预制梁现场连接连续梁产生较大的支座负弯矩,忽略徐变这一与时间有关的因素可能造成安全隐患。     

预应力混凝土斜拉桁架T构桥梁收缩徐变效应研究

预应力混凝土斜拉桁架T构桥是一种较为特殊的桥梁结构形式,该文基于目前最典型的收缩徐变预测模型,通过有限元对比分析,研究了不同收缩徐变预测模型下预应力混凝土斜拉桁架T构桥的受力及变形特征。在现行规范收缩徐变预测模型背景下,通过改变影响收缩徐变的参数,研究在不同参数下的收缩徐变效应。基于以上分析,研究收缩徐变对该类桥型的影响机理,从而为其设计提供有价值的参考和借鉴。     

短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析

为研究短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析问题,基于三种最为广泛应用的混凝土收缩与徐变预测模型,通过预测模型对比分析,选择最优的混凝土收缩模型和徐变理论用于混凝土箱梁时变效应耦合作用本构模型建立。研究建议在满足现行公路桥规要求的基础上,节段预制混凝土箱梁的徐变预测计算应首选B3模型。     

预应力混凝土箱梁桥施工阶段收缩徐变效应分析

该文以一座预应力混凝土箱梁桥--恩上立交桥为依托工程,在实测应变数据的基础上对比分析了3种目前公认较好的混凝土收缩徐变模型,即<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>(JTG D62-2004)(以下简称JTG D62)中的收缩徐变模型,GL2000模型和B3模型.研究结果表明,GLZ000收缩徐变模型更适合于节段施工桥梁结构施工阶段的收缩徐变效应计算.     

钢-混凝土组合桥面系收缩徐变效应研究

总结分析了混凝土和钢混组合梁的收缩徐变的计算理论,探讨了钢-混凝土组合桥面系收缩徐变的有限元分析方法,应用这些理论对某双层钢桁桥的钢-混凝土组合桥面系进行了收缩徐变效应分析,比较了双层混凝土板的收缩徐变效应.     

拼宽梁桥横向受力及偏载系数分析

以某钢-混凝土拼宽连续梁桥为例，研究了不同连接方案形式下拼宽桥的结构力学性能。通过有限元梁格模型对拼宽桥梁进行了横向受力分析，分析结果表明，连接形式对弯矩的影响主要在横向截面中间连接位置处，而对轴力和剪力的影响主要在横向截面的两端处，铰接形式的受力较刚接形式更为不利。同时本文对桥梁拼宽改造前后的偏载系数进行了研究，分析表明拼宽后偏载系数较原先有所降低，建议偏载系数为1.18，可供同类工程参考。