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大跨径预应力混凝土桥梁温度、徐变效应的分析研究

王林  
【摘要】:大跨径预应力混凝土桥梁结构在温度荷载和混凝土徐变的作用下,会产生很大内力,将降低截面的抗裂性能,并可能产生温度裂缝,严重影响桥梁的安全性和耐久性。本文在总结过去有关研究的基础上,以一座典型的三跨预应力混凝土连续刚构桥和一座预应力混凝土斜拉桥为背景,研究分析了温度荷载和混凝土徐变对于预应力混凝土桥梁的影响。 根据热传导及有限元分析理论,通过采用不同国家规范所规定的温度荷载计算模式,研究分析了温度荷载、混凝土水化热及其分布对于这类桥梁结构的影响,结果表明对预应力混凝土连续梁桥,我国新颁布的桥梁设计通用规范(JTG D60-2004)所规定计算模式的计算结果较为合理;升温荷载在主梁下缘引起较大的纵向拉应力,有时甚至超过活载的作用效果;不仅如此,由于温度沿高度及空间变化的非线性,在箱梁的顶板下缘等部位,也将引起较大的横向拉应力,即使在自由悬臂的翼板,同样存在较大的温度应力;施工期间混凝土水化热会产生较大的内高外低的温度场,必须引起高度的重视。 本文还针对预应力混凝土连续刚构桥和斜拉桥,分析计算了其在施工和运营阶段,混凝士徐变对桥梁结构的影响。尤其在对斜拉桥的计算分析中,通过理论计算和实测值的比较,表明利用CEB-FIP规范的估算公式可以比较好的反映混凝土徐变对于该类桥的影响,并就此对桥梁的健康监测评估系统中如何考虑徐变影响提出了若干建议。


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