混凝土箱梁温度应力三维分析

混凝土箱梁的温度应力可以达到或超过活载产生的应力,是导致混凝土裂缝和损坏的主要原因之一.但传统的温度应力计算方法存在较大的误差.本文根据热弹性理论,对箱形梁的温度应力进行三维分析,提出实用计算方法.这种方法在实际计算中,只需对传统的温度应力计算公式进行简单的修正,即可求得考虑应力分量之间耦合关系的混凝土箱梁三维温度应力,简便实用,计算精度明显提高.最后对现行铁路桥梁设计规范有关温度应力的计算方法进行讨论,提出参考意见.该方法可为在铁路混凝土箱梁的设计和施工中采取合理有效的措施控制温度裂缝、提高结构耐久性,提供科学的依据.     

铁路斜腹板简支箱梁温度应力计算方法研究

温度应力是导致预应力混凝土桥梁结构产生裂缝的主要原因之一。为了研究箱梁温度应力分布规律,以盘营客运专线单线预制斜腹板箱梁为研究对象,分别采用规范计算法、考虑空间整体效应的温度应力计算法~([1])、有限元计算法3种方法,对箱梁温度应力进行系统的计算分析,并对各方法计算结果进行比较。结果表明,规范法未能考虑空间整体效应,是偏于不安全的,考虑空间整体效应的温度应力计算法与有限元计算法吻合较好。设计中应考虑空间整体效应的影响,方能得出与实际更吻合的应力结果。结合盘营客运专线简支箱梁温度应力计算结果,提出斜腹板箱梁温度应力的计算方法,为工程设计和施工提供可靠的依据。     

大跨高墩连续刚构温度应力实用计算方法

通过对主跨100 m的连续刚构大沙沟特大桥主桥的106 m高墩的分析,研究了寒潮工况时矩形空心墩在墩顶自由和弹性约束下的竖向应力状态,并采用按照刚度分配原则计算墩顶约束下墩身温度应力的方法,推导了墩顶自由和竖向约束下的温度应力计算公式,最后将该方法与软件实体分析的结果进行对比,表明该方法是合理的。     

水泥混凝土路面温度应力回归计算分析

针对现有水泥混凝土路面结构温度应力的计算方法不完善,对现行规范中通用设计方法进行了数值回归分析,建立了温度翘曲应力系数和温度应力系数的经验公式,公式中首次引入的计算参数a,b能反映温度翘曲应力和温度内应力的变化。基于此建立起了路面结构温度应力经验计算公式,并对其进行了可靠性分析,分析结果与规范相吻合且能满足工程需要。结合路面铺筑施工温度,计算路面铺筑的临界温度和路面发生初始翘曲和胀缩时的临界温度,分析了路面结构温度应力的各个影响因素对温度应力的影响,为路面铺筑施工温度的控制提供参考。     

预应力混凝土连续箱梁R型槽口局部应力计算分析

对预应力混凝土连续箱梁支点负弯矩区预应力钢束的锚后拉应力进行了整体和局部计算分析，结合施工量测结果，揭示了预应力混凝土梁槽口局部应力的分布状态。     

连续道床板温度应力计算方法研究

基于不完全裂缝的假设推导了连续道床板开裂后的钢筋应力、裂缝宽度、裂缝间距的计算方法。研究表明,当裂缝为不稳定裂缝形式时,混凝土收缩和降温作用下的裂缝最大宽度相同,与混凝土抗拉强度、钢筋直径成正比,配筋率越高,裂缝宽度越小,与降温幅度或收缩值无关。降温情况下的钢筋最大应力与混凝土抗拉强度成正比,混凝土收缩情况下的钢筋最大应力较等效降温情况下低Esεsh。在降温和混凝土收缩等效降温情况下的最大裂缝间距相同。该计算方法可作为我国客运专线连续式无碴轨道的设计参考。采用高强度等级混凝土的情况下应适当提高配筋率以保证必要的安全性。     

混凝土箱梁水化热温度试验研究

研究目的: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,并根据混凝土施工工艺状况,估算温差应力,特对混凝土箱梁进行了水化热温度试验,为箱梁设计与施工提供有益的参考。研究方法:水化热温度测试选取了梁体的跨中及端部截面,按照能够充分反映箱梁水化热变化情况的原则,分别在顶板、底板、腹板布置了内埋式温度传感器,从混凝土入模开始,量测水化热温度的变化情况。研究结果:根据温度测试结果,可以绘制出混凝土水化热温度随观测时间变化的曲线。通过对秦沈客运专线箱梁温度测试结果的总结分析,重点阐述了箱梁混凝土早期水化热温度发展的一般规律,其中包括水化热温度时程曲线的一般形式、温升基本规律、温降基本规律、混凝土的温度梯度、入模温度与温度峰值的关系等,并提出了防止温差过大而引起混凝土开裂的工程措施。     

城市轨道交通箱梁横隔梁实用简化计算

通过对混凝土连续箱梁在恒载和列车活载作用下的空间分析,得到横隔梁内力计算的简化计算模型及计算方法,为类似的箱梁横隔梁的计算提供了简便可行的方法.     

铁路混凝土箱梁温度场及温度效应

运用试验方法,对铁路混凝土箱形梁的水泥水化、日照温度场及温度效应进行研究。结果表明,箱梁水化热温度峰值可达70℃以上,梁体浇筑后最大温升可达44℃,箱梁局部板件(如腹板)混凝土芯部与表面的温差可达10℃以上,箱梁内部混凝土温度与箱梁周围养护区内的环境温度差可达35℃;箱梁沿板厚方向受日照影响存在一定的温度梯度,对于无碴轨道箱梁,顶板的温度梯度超过10℃;箱梁沿梁高方向存在较大的温度梯度,有碴桥梁梁顶和梁底温差可达15℃,无碴桥梁梁顶和梁底温差可达20℃;当外界温度变化时,混凝土内部温度变化存在滞后现象。     

大体积混凝土施工的养护措施及温度应力计算

本文以某大厦筏基整体浇筑温控施工为例,阐述了大体积混凝土在施工方案阶段应做的温度控制和温度应力试算分析工作.应用关于温度变化和混凝土收缩引起的混凝土结构裂缝控制理论,对大体积混凝土筏基进行了温控指标的测算和温度应力计算,为筏基的顺利施工提供了理论依据.采用的混凝土表面贮水蓄热保温养护措施,是保证大体积混凝土筏基施工质量的关键.     

预应力混凝土箱梁的端块应力分析

秦沈客运专线大量采用32 m预应力混凝土箱梁,其端部的锚下应力分布复杂。利用有限元软件建立箱梁的三维实体模型,并详细分析计算结果,得出以下结论:端块长度约为1个梁高,与预应力传递长度基本相同;端块不仅分布有纵向应力还有横向拉应力,甚至超过了混凝土抗拉极限强度。因此建议在设计过程中,应将端块应力控制在混凝土抗拉极限范围内,对局部高应力区应配置足够的非预应力筋以限制裂缝开展。     

连续道床板温度应力计算方法及参数分析

基于不完全裂缝的假设推导了降温时连续道床板的钢筋应力、裂缝宽度、裂缝间距计算公式,应用计算公式进行了参数分析。研究表明,为控制裂缝宽度在容许限度范围内应将裂缝控制为不稳定裂缝形式,采用变形钢筋;对于配筋率为0.8%、采用C40混凝土的道床板,钢筋直径宜为18~25 mm;当钢筋直径为20 mm时,配筋率应达到0.73%以上;采用高强度混凝土或滑模施工时应相应提高配筋率;由于涂层钢筋对裂缝宽度的影响较大,设计、施工中应尽量避免采用涂层钢筋。     

复合地基下卧层附加应力实用计算方法研究

研究目的:目前复合地基下卧层附加应力计算方法主要有Boussinesq法、应力扩散法、等效实体法和当层法,这些方法均为近似计算方法,其适用性有待探讨。本文通过工程算例,重点分析这些方法计算结果受其主要计算参数的影响程度。研究结论:(1)应力扩散角和侧摩阻力对下卧层附加应力计算结果有明显影响,当应力扩散角或侧摩阻力取不同值时,下卧层附加应力可能出现集中或扩散现象;(2)加固区与下卧层的压缩模量比对当层法计算结果的影响亦非常明显,但采用当层法计算时,下卧层附加应力一般只出现扩散现象;(3)应力扩散法、等效实体法及当层法的计算结果受主要参数取值影响较大,建议工程中采用Boussinesq法计算下卧层附加应力;(4)该研究结论对工程人员选用下卧层附加应力计算方法具有参考价值。     

基于ZigBee的混凝土箱梁温度监测系统设计

针对高速铁路32 m双线箱梁养护过程中传统温度监控系统的传感器布线繁琐、线缆影响其他设备操作等问题,提出了基于ZigBee的混凝土箱梁温度监测系统方案。该系统以主从式模式工作,采用ZigBee无线网络技术,实现了对箱梁温度的无线测量。系统结构简单,施工便利,安全可靠,电池使用寿命长,保证了箱梁养护过程的质量。     

客运专线箱梁混凝土水化热温度测控研究

通过武广铁路客运专线现浇箱梁的温度监测实践,在混凝土内埋设温度传感器,利用计算机监测和记录混凝土温度变化,根据记录各测点温度值探讨高性能混凝土水化热温度变化规律,建议在施工中采取相应的措施,以防止水化热温度变化过快使箱梁混凝土产生裂缝.     

石太铁路客运专线箱梁混凝土温度监测和控制技术

石太铁路客运专线桥梁梁体设计为双线箱梁,其体积庞大,结构复杂,水化热引起的混凝土内部温度较普通混凝土高,温度控制较困难。通过监测和分析梁体混凝土芯部、表层、箱内、箱外、表层、环境温度情况,研究各部位温度的相互关系和混凝土水化热温升规律,总结出经验公式并通过实际验证,以指导控制现场施工,从而达到控制梁体混凝土质量的目的。     

客运专线箱梁混凝土水化热温度监控研究

控制混凝土的浇筑温度是针对施工中出现的技术问题而提出来的。在武广铁路客运专线现浇箱梁施工实践中,通过在混凝土内埋设温度传感器,利用计算机监测、记录混凝土内部温度变化,根据采集到的各测点温度值,研究了高性能混凝土水化热温度变化规律,并针对如何控制混凝土水化热造成的温度裂缝,提出了施工中应采取的具体措施。     

变截面波形钢腹板组合箱梁腹板剪应力实用计算方法研究

为了计算变截面波形钢腹板组合箱梁腹板中的剪应力及其承剪比,考虑变截面效应,通过弹性微元段的受力平衡方程,计入弯矩和轴力引起的附加剪应力,导出变截面波形钢腹板组合箱梁的腹板剪应力计算公式;依据节段施工的波形钢腹板组合箱梁桥结构的建造特点,考虑节段内梁底线形为线性变化,将公式中各参数的微分运算转化为简单的代数运算,给出实用求解方法;最后通过算例对所推导公式的计算结果与等截面计算公式和有限元数值结果进行对比。研究结果表明:变截面梁的梁高和底板厚度的变化对剪应力有较大影响,波形钢腹板剪应力计算应当考虑变截面效应影响,波形钢腹板剪应力实用计算方法能方便工程应用。     

火灾高温作用下钢筋混凝土框架梁温度内力实用计算方法

混凝土框架结构火灾高温过程中的内力计算复杂,温度内力计算是整个框架内力计算的基础。根据力学原理和混凝土高温性能特性,提出了一种计算火灾高温下钢筋混凝土框架梁温度内力的实用计算方法。该方法将受火高温梁简化成温度均匀的刚度等效截面,通过考虑柱提供的变形约束刚度和混凝土高温瞬态热应变导致的刚度降低的双重影响,来计算其升温时的温度内力。通过与有限元软件ANSYS的分析结果对比,表明该方法简单可靠。     

大跨度预应力混凝土简支箱梁的梁端应力分析

通过对大跨度预应力混凝土简支箱梁梁端应力的空间分析 ,优化箱梁预应力筋的配置 ,避免类似箱梁张拉阶段梁端竖向裂纹的产生。