鄱阳湖二桥钢—混凝土组合梁徐变效应分析

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1、分类号U445单位代码10618密级公开学号2150086082硕士学位论文鄱阳湖二桥钢-混凝土组合梁徐变效应分析研究生姓名：周路瑶导师姓名及职称：张永水教授申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称土木工程论文提交日期2018年06月11日二级学科名称桥梁与隧道工程论文答辩日期2018年06月03日2018年06月11日TheanalysisofPoyangLakebridgeSteel-concretecompositebeamcreepeffectADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：

2、ZhouLuyaoSupervisor：Prof.ZhangYongshuiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要钢-混凝土组合梁是在传统混凝土梁和钢梁基础上发展起来的，凭借其优良的性能越来越多应用于桥梁结构，特别是应用于大跨径的桥梁结构中，如组合梁斜拉桥。混凝土受力随着时间增加会发生徐变效应，使截面应力发生重分布，特别是对于组合梁尤为明显，超静定结构中徐变受到约束还会引起内力重分布。现代组合梁斜拉桥一般都是密索体系的高次超静定结构，徐变会降低组合梁的性能，使极限承载力降低，严重时导致两者之间剪力键发生滑移，加上现行的

3、各种规范对于组合梁收缩徐变问题也没有很好的解决。本文以在建的鄱阳湖第二公路大桥为工程背景，首先利用Midas/civil按照悬臂施工过程建立整体分析模型，进行了施工阶段和二期铺装后成桥阶段仿真分析；在二期铺装后成桥阶段，利用通用有限元软件ANSYS建立了标准梁段两种细部分析模型：一种为不考虑桥面板和钢主梁之间滑移的标准梁段线性分析模型，另一种为考虑两者之间滑移的非线性模型；最后，利用Midas/civil对鄱阳湖第二公路大桥进行徐变效应分析。具体本文进行了以下几个方面的工作：1.依托在建的鄱阳湖第二公路大桥工程，利用Midas/civil建立了整体分析模型。对于钢-混凝

4、土组合梁，由于钢主梁和桥面板在不同的施工阶段安装，因此计算模型考虑实际施工过程，将钢主梁和桥面板在对应的施工阶段激活。按照悬臂施工过程，模拟了鄱阳湖二桥施工过程阶段和二期铺装后成桥阶段钢-混凝土组合梁应力、斜拉索内力以及主梁线形变化情况，验证了该桥设计的合理性；2.利用ANSYS建立了鄱阳湖第二公路大桥标准梁段两种细部分析模型，一种为不考虑桥面板和钢主梁之间滑移的标准梁段线性分析模型，另一种为考虑两者之间滑移的非线性模型。对二期铺装完成后成桥阶段组合梁滑移状况进行研究，并且就钢主梁和桥面板的应力，将两种计算模型进行对比。分析结果表明，混凝土桥面板和钢主梁之间的滑移很小，

5、而且两种模型中应力差别不大，因此考虑滑移与否对桥面板和钢主梁的应力影响很小，主梁应力都在设计控制范围之内；3.在精细化分析的基础之上，由于成桥阶段后桥面板和钢主梁之间剪力键滑移量很小，可以作为整体梁单元进行徐变分析，因此，利用Midas/civil对鄱阳湖第二公路大桥进行十年徐变效应分析。结果表明，鄱阳湖第二公路大桥十年徐变后组合截面发生应力重分布，桥面板得到卸载，而钢主梁的压应力增大；改变加载龄期和相对湿度，对十年徐变后的组合梁的挠度和应力影响都很明显。关键字：钢-混凝土组合梁，斜拉桥，徐变IABSTRACTSteel-concretecompositebeamsar

6、edevelopedonthebasisoftraditionalconcretebeamsorsteelgirders.Withtheirexcellentperformance,theyaremoreandmoreappliedtobridgestructures,especiallyinlong-spanbridgestructures,suchascompositebeamcable-stayedbridges.Withtheincreaseoftime,thecreepofconcretewillcausecreepeffect,whichwillcauser

7、edistributionofsectionstress.Especiallyforcompositebeams,theinternalforceredistributionwillbeinducedifthecreepisrestrainedinstaticallyindeterminatestructures.Moderncable-stayedbridgeisgenerallyhighermissilesystemstaticallyindeterminatestructurewillreducethecreepbehaviouro