基于结构退化分析的桥梁长期挠度计算

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1、第３４卷第３期长安大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．３２０１４年５月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎｇａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍａｙ．２０１４文章编号：１６７１８８７９（２０１４）０３００５３０７基于结构退化分析的桥梁长期挠度计算李源，贺拴海，侯炜，任伟（长安大学公路学院，陕西西安７１００６４）摘要：针对虎门大桥辅航道桥在运营期间中跨跨中过量下挠问题，通过有效预应力实测数据确定结构整体预应力束损失模型。选取Ｂ３收缩徐变模型，同时考虑截面刚度及弹性

2、模量退化，结合有效预应力实测数据，提出考虑结构多因素退化的长期挠度计算方法，对比该计算方法计算结果与结构中跨跨中下挠实测数据，验证计算方法可用性并分析误差原因。研究结果表明：考虑结构四类退化的长期挠度计算方法较传统计算方法更为接近结构下挠实测值，运营过程中预应力正抛物线损失与结构实际下挠相符；考虑基于结构损伤的长期挠度计算结果与结构下挠实际观测值误差在７％以内，中跨预应力损失通常伴随边跨预应力“张紧”，这种“张紧”现象对结构长期下挠控制是有利的。关键词：桥梁工程；结构退化；大跨径连续刚构桥；有限元法

3、；长期挠度中图分类号：Ｕ４８８．２３文献标志码：Ａ犅狉犻犱犵犲犾狅狀犵狋犲狉犿犱犲犳狅狉犿犪狋犻狅狀犫犪狊犲犱狅狀狊狋狉狌犮狋狌狉犲犱犲犵狉犪犱犪狋犻狅狀ＬＩＹｕａｎ，ＨＥＳｈｕａｎｈａｉ，ＨＯＵＷｅｉ，ＲＥＮＷｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｉｇｈｗａｙ，Ｃｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６４，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｅｘｃｅｓｓｉｖｅｌｏｎｇｔｅｒｍｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｅｆｆｅ

4、ｃｔｉｖｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＵｓｉｎｇｔｈｅＢ３ｓｈｒｉｎｋａｇｅａｎｄｃｒｅｅｐｍｏｄｅｌ，ｗｉｔｈｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｃｌｉｎｅｏｆｓｅｃｔｉｏｎｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ，ａｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｍｐａｒ

5、ｉｓｏｎｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｅｃａｕｓｅｓｆｏｒｔｈｅｅｒｒｏｒｓｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｗｉｔｈｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｉｓｍｏｒｅｃｌｏｓｅｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｌｅｃ

6、ｔｉｏｎｔｈａｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｏｎｅ．Ｔｈｅｐａｒａｂｏｌａｌｏｓｓｏｆｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｓ７％ｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｄｖａｌｕｅ．Ｔｈｅｍｉｄｓｐａｎｐｒｅｓｔｒｅｓｓｌｏｓｓｉｓｏｆｔｅｎａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙｔｈｅ“ｔｅｎｓｉｏｎ”ｏｆｔｈｅｓｉｄｅｏｎｅ，ａｎｄ

7、ｔｈｉｓ“ｔｅｎｓｉｏｎ”ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｆｏｒｌｏｎｇｔｅｒｍｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ．４ｔａｂｓ，１２ｆｉｇｓ，１５ｒｅｆｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ；ｌａｒｇｅｓｐａｎｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｉｇｉｄｂｒｉｄｇｅ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ；ｌｏｎｇｔｅｒｍｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ设施提出了更高要求。大跨径连续刚构桥得到了广０引言泛的应用，它具有施工技术成熟、刚度大、稳定

8、性高随着中国国民经济的发展，对公路交通等基础等优点。然而中国大跨径连续刚构桥在服役一定年收稿日期：２０１３０７０６基金项目：交通运输部应用基础研究项目（２０１２３１９８１２１００）作者简介：李源（１９８８），男，陕西户县人，工学博士研究生，Ｅｍａｉｌ：１７５２３９５９１＠ｑｑ．ｃｏｍ。２长安大学学报（自然科学版）２０１４年限后普遍出现跨中下挠、开裂等问题，其中部分大跨径连续刚构桥年平均下挠量达到了２ｃｍ；严重影响［１２］结构的正常使用性能。很多学者针对这一问