文档介绍：分类号:U44,U45
10710-2009121054

硕士学位论文

预应力混凝土箱梁
温度效应及收缩徐变作用研究
孙维刚

导师姓名职称刘来君教授
申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程
论文提交日期 2012 年 4 月 25 日论文答辩日期 2012 年 5 月 27 日
学位授予单位长安大学

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Research on the Temperature Effect and the Shrinkage and
Creep Effect of Prestressed Concrete Box Girder

A Dissertation Submitted for the Degree of Master

Candidate:Sun Weigang

Supervisor:Prof. Liu Laijun

Chang’an University, Xi’an, China
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摘要
桥梁结构所处的工作环境复杂,其建设和运营过程中的受力受到内外诸多因素的
控制。在预应力混凝土箱梁结构中,温度效应和收缩徐变作用对结构的影响是不容忽视
的。尤其是超静定体系,很容易由于温度应力过大而出现温度裂缝,影响桥梁结构的实
用性和耐久性。收缩徐变作用对预应力混凝土箱梁的实用性能也有着十分显著的影响。
本文以永古高速柳条河大桥为试验背景,对现场环境参数、箱梁温度进行了一年
的观测。分别分析了秋、冬、春、夏四个季节的典型天气状况下该桥箱梁温度时程曲
线变化规律和箱梁温度分布形式,并将其与环境温度进行了对比分析。总结了混凝土
箱梁温度场的变化和分布规律。混凝土箱梁的温度分布为空间分布,不仅沿箱梁截面
竖向有温差存在,沿箱梁纵桥向和横桥向也存在一定的温差。对箱梁结构温度时程变
化和分布规律的掌握有助于箱梁建设时期,根据环境温度,估计箱梁混凝土温度。
根据该桥的环境参数和材料参数,建立箱梁三维有限元模型,计算箱梁温度,并和实
测值对比分析。利用混凝土箱梁的温度分析结果,对其热-结构耦合效应进行了计算分
析。并基于有限元模型计算,对比分析预应力混凝土箱梁结构在自重荷载和自重、温度荷
载共同作用下的结构反应,同时分析桥梁结构纵向温度应力和横向温度应力沿纵桥向和横
桥向的分布规律。
介绍了混凝土结构计算中常用的收缩、徐变预测模型。采用有限元计算软件分别计算
考虑收缩徐变时预应力混凝土箱梁结构在自重荷载和温度荷载作用下的结构反应,分别分
析了其应力分布规律。
通过以上各方面的分析,本文对预应力混凝土箱梁温度效应和收缩徐变作用进行
了总结,并提出了一些待研究的问题和研究思路。

关键词:预应力混凝土箱梁,耦合,温度效应,收缩,徐变

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Abstract
Bridge structure works in plex environment, its loading conditions is controlled by
the internal and external factors in the construction and operation the prestressed
concrete box girders structure, the temperature effect and shrinkage creep effect of prestressed
concrete box girder cannot be neglected. Especially for statically indeterminate system, The
temperature cracks produced by temperature is easy to be found, which affect the practicality
and durability of structure. Shrinkage and creep effect also has a very significant influence to
the practicality of prestressed concrete box girder.
In this paper, the Liutiao river bridge located in Yongdeng-Gulang highway, as a tes