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混凝土徐变对预应力桥梁预拱度的设置研究

吴延贞  
【摘要】:对于大跨径预应力混凝土连续1梁桥的施工监控是为了便于随时了解桥梁建造过程中的受力状况,保证施工安全,避免发生突发事件,保证桥梁的施工质量,同时也为科学研究提供依据。其中,线形控制是施工控制中的主要内容,线形的控制主要集中在预拱度的设置上,而预设拱度又与桥梁结构的变形计算紧密相连。徐变是混凝土材料的固有特性,由于其不确定影响因素众多,成为连续刚构桥设计和施工的主要技术难题之一。 对于采用悬臂浇筑施工方式的预应力混凝土连续梁桥,由于其悬臂施工阶段,混凝土自重和施工荷载(预应力荷载、挂篮荷载)的影响等,施工中是否考虑混凝土的徐变效应对于施工挠度监测结果影响非常大,若不考虑混凝土徐变将会出现严重的监测误差,将影响着成桥之后的预拱度,难以保证桥梁线形的控制效果。本文在此研究背景下,对预应力连续梁桥悬臂浇筑施工过程中混凝土的徐变问题进行研究,通过对此类桥梁悬浇施工中施工挠度的影响因素的分析,基于实际工程实例中施工挠度成因的分析及成桥后预拱度的趋势,对今后此类桥梁施工预拱度的控制中由于混凝土徐变效应产生的负面问题提出可行的建议。 本文首先讨论影响混凝土徐变的主要因素,对预测混凝土徐变效应的各种经典理论作了简要的介绍,并在此基础上对现有各国或各组织提出的几种常用的徐变效应预测模式做了阐述,探讨各模式的建立机理、考虑的主要因素、适用范围,为工程实际中预测模式的合理选择奠定必要的理论基础。 其次通过建立某大桥的有限元模型,模拟悬臂施工,得到模型计算的预拱度值,与实际预拱度进行比较,得到某些截面的符合情况良好,整体趋势小于实际预拱度值。 最后讨论使用悬臂法施工的大跨度预应力混凝土连续梁桥的预拱度设置方法及影响预拱度设置的各种因素,推导悬臂节段施工考虑混凝土徐变的计算公式,以某大桥为工程背景,分析了徐变效应对桥梁预拱度设置的影响,并将计算得到的修正预拱度值与实际预拱度值、模型计算值分别进行对比分析,得到修正后的预拱度值与实际预拱度值吻合情况更加良好。


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