钢—混凝土组合连续梁桥收缩徐变效应分析.pdf

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1、至Q!鱼生篁!塑【簋箍!!!塑l江亘建盟——————』塑堡钢一混凝土组合连续梁桥收缩徐变效应分析●陈龙贵一兰州交通大学，甘肃兰州730070摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，各领域工程建设取得了显著成就，钢一混凝土组合式结构鉴于其经济效益与社会效益较高，在工程领域得到了大力推广与应用，而混凝土材料的重要特征就是收缩徐变，这种徐变特征将影响到钢一混凝土组合结构的稳定性与抗压性。为此，加强对钢一混凝土组合连续梁桥收缩徐变的研究分析显得非常重要。关键词：钢、混凝土组合连续梁桥收缩徐变效应钢一混凝土组合结构使用过程中，能够充分将钢筋材料、混凝土的特性结合起来，这样将能够大大

2、满足不同结构的受力需求，并能够产生非常好的经济效益与社会效益。比起单一使用钢筋结构，钢一混凝土结合使用方案能够使截面的抗性、抗腐蚀性、抗疲劳性大大增强，为此，这种钢一混凝土结构在工程中得到了充分使用，尤其是随着公路桥梁工程的不断增多，在大跨度桥梁、城市立交桥、工房建设、高层建设上有显著的应用效果。下面，本文将对钢一混凝土组合连续梁桥收缩徐变效应进行具体分析。1钢一混凝土组合连续梁桥收缩徐变的效应分析1．1工程概况某工程铁路跨线主桥设立在与铁路跨越的交汇直线上，桥梁的总长度为220m。桥面大都采用的是上幅结构的，每一个桥幅上的宽度为15．7m，主桥上部分为(55+90+5

3、4)m的三跨钢一混凝土组合连续梁。在主桥梁的断面上有+0。2m厚度的钢筋混凝土桥面板．并有高度为4．7m的槽型钢筋梁，整个桥梁的高度为4．8m，槽形间距为3．2m～4．53m之间，并在其中布设了一个空腹样式的横梁结构，在支点位置处还布设了实腹式的横梁结构'1·。}昆凝土桥面上使用的混凝土是c40的高纤维混凝土，桥面的梁板厚度为O．2m，大部分都是应用的分块预制结构，将其按照顺序浇筑完成，并存放5个月左右，目的是将混凝土的徐变造成的弯曲度降低；横向也布设了4块预制板，使用c50的高纤维膨胀无收缩混凝土，其他位置全部使用普通的钢筋混凝土进行设计：(1)基本假设在满足了精度计

4、算前提下，对工程结构进行简化，进而在假设适当下，能够对其进行有限元分析旧J。本次研究做出的假设为：①在正常使用状态下，材料具有弹性收缩状态；②受拉与受压材料具有的弹性模量基本一致；③将钢筋箱梁与混凝土板间将存在滑移效果，应用节点构建出与板面的协调作用，利用钢箱梁对应节点将其连接起来，进而实现协同作用；④对双结合段与混凝土桥面板中普通钢筋的影响忽略不考虑。(2)模型概述在不对钢筋混凝土桥面滑板考虑的情况下，可以采用节点梁单元对槽形钢梁进行模拟，将双结合段底混凝土与钢接、钢箱梁节点连接，这样能够共同完成变形。在有限模型中，可以利用C40、C50等钢筋混凝土取代c50纤维型混

5、凝土；预应力钢绞线可以使用强度较高的预应力钢绞线，其强度标准值可设定为f“=1760MPa，其直径为13．4mm，面积为125．6mm2，弹性模量为E。=l，87×105MPa。材料参数见下表1所示。在上部结构当中，非纵向受力结构能够均匀分布，其中包含了横梁、沥青混凝土桥面、剪力键等，总计为67kN／m。表l材料参数容量弹性粱线抗压抗拉材料模量膨胀强度泊松比结构(kN／m3)设计值构件(MPa)系数(MPa)C5025．63．45×1041．2×10一s20．561．780．6桥面板容量弹性梁线抗压抗拉材料模量膨胀强度结构(kN／m3)设计值泊松比构件(MPa)系数(M

6、Pa)0403．23×1041．O×10—517．31．540．4双结合段Q2342．32×1041．O×10—50．4钢梁StrarIdl7602．05×1041．2×10—53加13加0．4钢绞线(3)收缩徐变分析结果在混凝土的收缩徐变作用下，建桥5年以后，桥梁的边跨挠度大大增加，但中跨挠度却有所减少；桥成以后，中跨挠度将比边跨挠度小，因为施工方法与预应力受力情况存在差异，成桥后的挠度收缩徐变变化趋势也将存在差异。并且从成桥时墩板面拉力上看，张拉控制应力也将变小，中跨跨中挠度能够随着成桥增加而增加【3o；在对限元软件施工节进行划分时，精确模拟工程细节将非常难，为此，

7、在对收缩徐变预拱度设置时，可以将中跨收缩徐变预拱度设为零，取收缩徐变预拱度中点、边墩的墩顶位置，应用曲线对其进行拟合；工程收缩徐变中挠度增加的次数较少，可以不设置收缩徐变预拱度。具体见下图l所示：lOO‘lO-201．30萎一40·s0—60_70．柏图l全桥挠度分布图1．2不同收缩徐变预测模型分析结果对比因为混凝土收缩徐变的影响较为复杂，当前能够解释预测混凝土收缩徐变特性没有一个具体理论。不同国家收缩徐变预测模型没有标准规范，预测模型建立与假设上也存在较大差异，参数选取有各自的特点【4J。在收缩徐变作用下，全桥挠度在成桥以后分布上存在差