文档介绍：湖南大学
博士学位论文
大跨预应力混凝土箱梁桥非荷载效应及预应力损失研究
姓名:汪剑
申请学位级别:博士
专业:桥梁隧道工程
指导教师:方志
20061020
摘要混凝土薄壁箱粱桥在温度和混凝土收缩徐变等非荷载作用下的结构反应以及预应力损失问题是桥梁工程界迫切需要解决但又尚未完全解决的一个极为复杂的问题,结合具体工程实际,对这一复杂的问题进行研究,以期能获得混凝土薄壁箱梁桥在非荷载作用下的结构确切反应,此举对混凝土薄壁箱梁在现代大跨桥梁中的可靠应用具有极为重要的实用价值和相应的理论意义。本文依托湖南省交通厅项目“混凝土薄壁箱梁桥的非荷载效应研究”对大跨预应力混凝土薄壁箱梁桥进行了~系列的现场测试与分析,包括混凝士薄壁箱梁的温度场及其效应、箱梁桥的收缩徐变效应和箱梁预应力损失等试验研究与分析。主要研究内容如下淞何露瘸〖拔露刃в粤阶罂缭びα炷料淞呵旁谄涫┕そ锥魏驮擞=锥谓辛硕啻挝度场及温度效应的现场测试,取得了不同季节下的箱梁典型温度场数据及相应的结构反应,并对其进行了详细的分析,探讨了桥面铺装层、箱梁梁高等因素对箱梁正温差的影响;此外本文采用韵淞何露瘸包括正温差和负温差进行了理论分析,并考虑了多种因素的影响,其计算结果与实测值吻合较好,表明本文所采用的上述计算方法及各项物理参数、边晃条件的确定是合理的,在此基础上,归纳总结出能够同时考虑箱梁竖向和横向温差的二维温差模式,其相关捎肁及本文所提出的温差模式对两箱粱桥进行了温度效应的空间分析,其结果表明本文所提出的箱梁二维温差模式可以较好地模拟箱梁的实际情况;此外本文还对各国桥梁规范中的温度梯度模式和温度设计值的取值问题进行了分析讨论,分析结果表明对于箱梁正温差效应,可选用本文所提出的日照温差模式,其温度设计值建议取为~之问,而对于负温差效应,建议选用负温差模式,其温度设计值建议取为~℃之间;淞呵诺奈露刃вΨ治鼋峁北砻鳎淞涸谡虏钭饔孟碌暮嵯蛴α及箱梁在负温差作用下的效应应予以重视,为此本文应用能量变分法原理对箱梁温度应力,且其计算结果与扑阒滴呛辖虾茫砻髁吮疚姆椒ǖ恼沸裕粤阶罂缭びα炷料淞呵沤辛年的跟踪观测,取得了大批详三个方面结论可供箱梁桥设计参考:的温度应力进行了分析,所提出的方法能够同时考虑箱梁的纵向温度应力和横向可为箱粱桥的相应分析提供参考。淞呵攀账跣毂浼捌湫в大跨预应力混凝士箱粱桥非荷载效应及预应力损失研究
实可靠的现场实测数据,分析后发现对于箱梁顶、底板厚度相差较大的根部截面,其上、下缘混凝士应变发展规律不一致,其主要原因是由于箱梁根部截面顶板和底板的厚度、干燥速率、配筋率以及应力状态等因素相差较大造成的;教至嘶炷廖露取⒒肪诚喽允6取⒒炷僚浣盥省⑾淞壕植坷砺酆穸等因素对混凝土收缩徐变的影响,并基于叠加原理提出了综合考虑上述各因素的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,其结果能够反应混凝土收缩徐变在自然环境中的一些特性,表明本文上述混凝土收缩应变和徐变系数计算方法能够较好的应用于处于自然环境中的大跨箱梁桥的收缩徐变效应分析中:捎肕及本文所提出的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,对箱粱桥迸行收缩徐变效应分析,其结果指出在缺乏实际资料的情况下,推荐采用模型进行箱梁桥的收缩徐变效应计算;此外本文探讨了混凝土温度、环境相对湿度、混凝土配筋率、箱梁局部理论厚度等因素及其变化对箱梁桥收缩徐变效应的影响,结果表明是否考虑上述各因素对于混凝土收缩徐变效应的影响均较为明显,因此要准确分析箱粱桥的收缩徐变效应,应该考虑箱梁上述因素对箱梁桥收缩徐变效应的影响;疚亩韵淞菏蛟びαλ鹗Ы辛年的跟踪观测,取得了一批详实可靠的现场实测数据,分析后发现锚具变形和钢筋回缩引起的损失占竖向预应力第一批损失的比重最大,,其结果指出收缩徐变模型的选取是准确计算传力锚固后损失的关键,在缺乏试验数据的情况下,推荐采用模型和模型;而分析结果同时表明单就各分项损失的计算而言,按现行公桥规中确定纵向预应力损失的相关方法计算箱梁腹板竖向预应力筋相应的炙鹗В媒峁与相应各项损失的实测值基本吻合,但这钏鹗У淖芎徒瞿芊从橙ú克鹗У悸堑较殖〔馐缘氖导是榭觯疚娜衔H缡蛟びα钤诹憾位炷劣于水化热产生的温度场还未完全稳定的情况下张拉并随即进行管道压浆和封锚,应考虑孔道压浆后至预应力筋与其周边混凝土之间形成可靠粘结力这一期间的损失,就所测试的预应力筋而言,其值可达竖向预应力篾总损失的%;疚牟捎肎階算法,并基于施工阶段应变测试数据,对箱梁桥因素,本文对竖向预应力的施工提出了若干点建议,可为箱梁桥的旌工提供参考。关键词:混凝土箱粱桥;温度场:温度效应;混凝土收缩徐变;预应力损失淞呵旁びαλ鹗纵向预应力的第一批损失进行了分析