基于连续刚构桥温度徐变耦合效应相关研究

本文以混凝土桥梁时变效应耦合作用研究,并分析徐变耦合作用的相关特征,在设计混凝土结构桥梁设计中需要对温度、徐变等相应的耦合影响加以探讨,在温度和徐变效应形成了具体的参数,并且对整个模型加以修改和完善,在系数中增加温度,得到相应的温度和徐变耦合计算公式,并明确出结论,对耦合公式加以完善,让整个结算结果更加正确科学。     

循环温度对大跨混凝土拱桥长期变形行为的影响

为探讨自然环境条件下高速铁路大跨度劲性骨架混凝土拱桥在运营阶段拱顶截面位移和应力的时变特征,以沪昆客运专线北盘江大桥(主跨445m的钢筋混凝土拱桥)为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,结合成桥后的位移测试结果,分析了循环温度与收缩徐变耦合效应对其长期变形行为的影响。结果表明:年循环温度引起的拱顶截面竖向位移远大于1年内的收缩徐变变形,不同成桥季节对拱圈变形有一定影响,该循环温度效应不容忽视;当考虑温度与收缩徐变耦合效应时,拱顶截面钢管应力可达到屈服强度,外包混凝土应力有较大波动;建议进行混凝土拱桥长期变形效应分析时,应考虑温度和收缩徐变耦合效应。     

PC桥梁预应力和徐变耦合时变效应的数值模拟

针对传统PC桥梁设计软件难以反映预应力和徐变耦合时变效应的情况,将空间嵌入式实体组合单元应用于该类桥梁的空间受力分析中。采用拟线性回归方法对现行桥规徐变系数进行拟合,推导预应力和徐变耦合时变效应有限元分析列式,并编制相应有限元分析程序。以一跨径为7.5m的预应力混凝土简支梁为例,检验编制程序的正确性,并采用编制程序分析该简支梁的徐变效应。分析结果表明:编制程序精确地考虑了混凝土徐变与钢筋预应力损失间的耦合效应,更能反映结构真实的力学状态;拟线性回归方法对现行桥规徐变系数的拟合公式精度较高,适于有限元编程。     

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。     

桥梁混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真

为了分析具有复杂施工阶段的连续桥梁和组合桥梁的混凝土收缩徐变效应,考虑该效应随时间增长不断变化和相互影响,研究精确、简便和实用的混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真方法,以对这些复杂桥梁进行计算、设计、施工和监测,保证结构安全.采用有限元增量法作为理论基础,该理论是通过计算并叠加每一荷载增量效应来进行结构分析,如果将各荷...     

随机变温作用下徐变对预应力混凝土梁桥结构行为的影响

结合在自然环境条件下开展徐变试验和既有研究成果,对现有可考虑温度影响的徐变模型包括Fahmi提出的基于时间-温度等效原理的徐变模型、CEB-FIP(1990)模型、BP模型、B3模型和组合徐变模型进行比选,并将比选出的组合徐变模型应用于预应力混凝土梁桥的徐变效应分析中。假定徐变符合弹性徐变理论,基于初应变法解决了应用组合徐变模型进行桥梁结构徐变效应分析的问题。通过将基于组合徐变模型和依据我国公路04桥规分析得到的桥梁结构变形、应力和预应力损失结果进行比较,探究忽略实际变温对徐变影响可能导致的桥梁结构行为估算偏差。研究结果表明:考虑实际环境变温影响的徐变系数预测值与试验值更为贴近,现行徐变模型因未计入环境变温影响,可能低估了冬季和春季浇注混凝土的徐变,高估了夏季和秋季浇注混凝土的徐变;在考虑自然环境温度影响的徐变作用下,梁体下挠度可较规范值大约15.5 mm,截面应力与规范值的最大相对偏差约为10%,预应力损失可较规范值大约40%以上。随机变温作用下混凝土徐变,加剧了桥梁梁体持续下挠、混凝土开裂和预应力损失等问题。因此,在桥梁结构设计中推荐采用组合徐变模型计入实际环境变温对结构混凝土徐变行为的影响,从而为预应力束的合理布置与张拉控制、梁体预拱度的准确设置等方面提供参考。     

敞开式钢管-混凝土桁架组合桥参数敏感性分析

为了更好地进行施工过程控制,对一座敞开式钢管—混凝土桁架组合桥进行参数敏感性分析,详细分析了结构受力特性对主桁架刚度、温度效应及混凝土收缩徐变等因素的敏感性,旨在掌握各参数对结构受力性能的影响。研究结果表明,温度效应与收缩徐变对结构影响较大,主桁架刚度和桥面板厚度对结构有一定影响,横梁对结构影响较小。研究结果可为敞开式钢管-混凝土桁架组合桥的设计和施工提供参考。     

考虑季节性温湿变化的混凝土桥梁徐变计算模型研究

为研究温湿变化对混凝土桥徐变效应的长期影响,建立考虑季节性温湿变化的混凝土桥徐变计算模型.该模型以卢志芳模型为基础,选取我国6个典型温湿度特征城市,基于徐变系数非减原则,建立温湿度时变函数,利用多项式累加和积改进卢志芳模型,得到改进徐变模型.将该模型应用于某预应力混凝土连续梁桥(假设该桥分别位于6个城市)10年徐变效应...     

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。     

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.     

某梁拱组合桥施工中拱脚裂缝成因分析及处理措施

为分析梁拱组合桥施工中拱脚裂缝的形成原因,运用有限元软件,并结合现场实测数据建立拱脚部位精细数值分析模型。考虑施工时环境条件和结构状态,分析施工荷载、温度和收缩徐变等因素对结构内力和变形的影响。结果表明,当前施工节段的静力荷载对结构内力和变形影响很小,当温度效应及收缩徐变效应共同作用时结构出现裂缝,与实测开裂形式吻合。表明施工中拱脚开裂主要是由于混凝土徐变和环境温差造成,并结合工程实际情况给出裂缝处治方案建议。     

预应力混凝土梁徐变及其可靠性影响分析

徐变对混凝土结构有着重要的影响,尤其对于预应力结构,混凝土处于较高应力作用下徐变效应更为明显。本文对持续荷载作用下的预应力混凝土梁变形和预应力损失进行了试验,并基于混凝土徐变的B3模型和按龄期调整有效模量法,进行了梁变形和预应力损失的数值模拟计算,计算结果与试验数据对比表明该模型对预应力混凝土梁的徐变计算适用。通过对徐变数据库统计分析,给出混凝土徐变参数的变异系数,并在此基础上计算了徐变对预应力混凝土梁的可靠度影响。结果表明梁体挠度的可信区间的范围前期较后期小,梁体的变形在后期取值范围比较大,从而增加了梁失效的可能性。     

水化热对斜拉桥混凝土主塔早期开裂影响研究

研究混凝土水化热作用对主塔早期开裂的影响。首先,通过求解热传导方程推导出水化热作用下主塔的温度分布公式;其次,通过分析混凝土早期弹性模量、徐变影响,导出计入时变效应的塔壁表面温度应力计算公式。分析认为,水化热作用下塔壁可能发生开裂,常系数m、表面放热系数、塔壁厚度是影响温度应力的主要因素。对重庆忠县长江大桥主塔节段的水化热温升和应力变化进行跟踪监测,证明上述理论分析的正确性,并提出预防主塔早期开裂的措施。     

收缩徐变对混凝土加劲梁自锚式悬索桥的影响研究

随着预应力混凝土梁桥的迅速发展,桥梁收缩和徐变影响的分析、计算成为设计、施工、监控越来越关心的问题。该文以某独塔单跨悬吊自锚式悬索桥方案为例,进行结构成桥后的收缩徐变效应分析,研究混凝土收缩徐变效应对结构的影响。     

收缩徐变对悬索桥新型钢-混组合桥面系的影响

基于既有收缩徐变理论,提出了温度变化和Creep准则下收缩徐变的等效计算方法,通过两种大型通用有限元程序对同一结构,分别建立不同的验证分析模型,对提出的等效法的有效性及精度进行了验证,结果发现该方法实用可行,且具有较高的计算精度.结合提出的等效计算方法,借助ANSYS有限元计算程序建立了悬索桥新型钢-混组合桥面系的精细化节段模型,对组合结构的收缩徐变进行了相关研究.研究结果表明:该类新型钢-混组合桥面系混凝土的收缩效应占主导地位,徐变效应并不十分明显,但与混凝土的加载龄期密切相关;收缩徐变对桥面板及钢纵梁应力状态的影响较大,而对钢桁梁的影响并不明显.     

水化热和徐变收缩对V形墩系梁应力的影响

针对一种带系梁的混凝土V形墩施工前期温度应力可能导致系梁开裂的的问题,采用空间有限元的分析方法,分别建立系梁分次浇筑及一次浇筑数值模型,根据施工步骤及主要工况分析V形墩系梁温度场及应力场的变化规律,研究徐变收缩与温度耦合作用的效应。研究表明,两种施工方案中,温度及应力仅在合龙段区域差异较大,分次浇筑时,两侧已浇筑的混凝土限制了合龙段的变形,合龙段的拉应力明显增长;徐变收缩与水化热的温度效应是相互影响的,浇筑早期的徐变收缩作用在可以降低水化热产生的拉应力,且温度越高其作用越明显;分次浇筑可减少后期收缩作用在系梁中产生的拉应力。     

客运专线大跨度PC连续箱梁桥收缩徐变研究

预应力混凝土连续箱梁桥的结构形式因其具有结构变形小、整体受力性能好等优点而被广泛应用,但是在桥梁运营阶段,梁体会因桥梁设计及施工过程中考虑收缩徐变不足而产生裂缝和不同程度的下挠现象。为了考虑混凝土收缩徐变对结构性能的影响规律,该文以青弋江客运专线预应力混凝土单箱三室连续梁桥为背景,通过有限元分析软件Midas/Civil对收缩徐变引起的主梁挠度、内力、钢束预应力损失进行对比分析。结果表明:混凝土收缩徐变引起主梁挠度增大,对中跨跨中附近影响尤其显著,考虑收缩徐变影响后主梁挠度变化曲线与实测值吻合度较好;混凝土收缩徐变导致主梁内力重分布,在成桥后前3年影响速率较大,以后逐渐趋于稳定;混凝土收缩徐变引起的钢束预应力损失,在跨中附近影响程度较大,在桥墩处影响程度较小;收缩徐变效应在成桥3年时已完成绝大部分。     

混凝土自锚式悬索桥收缩徐变效应分析及改善措施研究

混凝土收缩徐变对大跨度混凝土自锚式悬索桥的使用性与安全性都会造成不利影响。针对这个问题,本文利用有限元软件ANSYS对庄河建设大街东桥——一座双塔3跨式混凝土自锚式悬索桥建立了平面分析模型,计算不同加载龄期下收缩徐变效应以及分析比较了顶推索鞍与二次调索对收缩徐变效应的改善作用,从而提出减小混凝土自锚式悬索桥收缩徐变影响的合理措施和方法。     

太阳辐射作用下钢管混凝土拱不均匀温度场及其引起的脱空分析与试验研究

为厘清太阳辐射作用下钢管混凝土拱肋内部的不均匀时变温度场,剖析其对钢管混凝土脱空效应的影响机制,并为钢管混凝土拱桥的脱空病害防治奠定理论基础,依托受日照辐射较强的贵州香火岩特大跨钢管混凝土拱桥实际工程,建立考虑钢管与混凝土界面接触关系的精细化温度-应力耦合数值模型;基于ASHRAE晴空模型及温度场计算理论,开展了钢管混...     

大跨径PC梁桥长期下挠成因分析与加固对策研究

以某高速公路一座运营超过12年、严重下挠的PC连续梁桥为工程实例,从桥面铺装厚度影响、施工误差影响、预应力度损失影响、混凝土收缩徐变影响、结构损伤的影响、开裂与结构长期效应的耦合作用、温度影响以及结构承载能力及使用性能影响等方面进行了病害成因分析,对增设体外预应力束、增设斜拉索以及截断跨中更换钢梁等3种加固方案进行了研究。从线形恢复效果来看,斜拉索方案加固效率较高。但综合考虑施工风险、工期、费用、交通组织和社会影响等方面影响,最终采取桥面铺装LC40轻质混凝土减载和施加体外预应力相结合的主动加固方案。