混凝土连续刚构桥主梁温度效应研究

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1、国内图书分类号：U448.21密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文混凝土连续刚构桥主梁温度效应研究年级2015级姓名武晓宇申请学位级别工学硕士专业桥梁与隧道工程指导老师杨永清教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U448.21U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTEMPERATUREEFFECTOFTHEMAINGIRDEROFCONCRETECONTINUOUSRIGIDFRAMEBRI

2、DGEGrade:2015Candidate:WuXiaoyuAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:BridgeandTunnelEngineeringSupervisor:Prof.YangYongqingMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要近年来，我国社会经济不断发展，混凝土桥梁特别是以预应力混凝土连续刚构桥为代表的大跨径桥梁得到了空前广泛应用。随着大量预应力混凝土连续刚构桥的工程应用，其在施工和运营使用过程中出现多种温度作用下的开裂等问题。对

3、于大跨径预应力混凝土刚构桥，零号块等构造部位混凝土体积大，施工过程水化热效应造成局部温差显著，可能面临较大温度应力甚至可能会导致结构混凝土局部开裂，成为结构安全隐患；此外，结构主梁日照作用产生的次应力也不可忽略。深入系统地对混凝土连续刚构桥主梁进行温度效应研究十分必要。本文以某连续刚构桥为工程背景，分析了零号块的水化热效应以及主梁在考虑竖向及横向温度梯度作用下的结构效应，主要研究内容如下：(1)查阅相关资料，分析了当前混凝土刚构桥水化热以及温度梯度效应的研究现状，总结了现有的有关混凝土桥梁结构温度效应理论的研究情

4、况。(2)以某刚构桥零号块为研究对象，通过有限元建立其实体模型进行仿真计算，分析了零号块在浇筑过程中的水化热效应下的变化规律，并对其浇筑中的影响因素进行了分析。(3)以某连续刚构桥为研究对象，通过有限元软件分别建立其整体模型与零号块区域局部模型，在施工各阶段以及运营阶段依照规范以及学者拟合曲线分别选取了箱梁截面考虑竖向及横向的温度梯度分布模式。在考虑温度梯度作用下，分析了在施工期最大悬臂完成阶段、边跨合龙完成阶段、中跨合龙完成阶段以及成桥运营阶段主梁整体的结构效应以及零号块区域的空间应力分布状态。(4)在刚构桥正

5、常运营阶段并考虑车辆荷载下，分析了在考虑了温度梯度以及整体升温作用后，结构整体截面上下缘应力以及竖桥向位移的变化规律；并分析了零号块区域在考虑受到最不利汽车作用时，与温度作用叠加后的空间应力分布状态。关键词：连续刚构桥；温度效应；水化热；温度梯度西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractInrecentyears,thesocio-economicdevelopmentofourcountryhascontinued,andconcretebridges,especiallylarge-spanbri

6、dgesrepresentedbyprestressedconcretecontinuousrigid-framebridges,havebeenwidelyused.Withtheengineeringapplicationofalargenumberofprestressedconcretecontinuousrigidframebridges,therearemanyproblemssuchascrackingundertheeffectoftemperatureduringconstructionando

7、peration.Forlarge-spanprestressedconcreterigid-framebridges,thevolumeofconcreteinthezero-blockandotherstructuralpartsislarge,andthelocaltemperaturedifferenceissignificantduetothehydrationheateffectduringtheconstructionprocess.Itmaybesubjecttolargetemperatures

8、tressandmayevenleadtolocalcrackingofthestructuralconcrete,posingastructuralsafetyhazard;Inaddition,thesecondarystressproducedbysunlightinthemainbeamofthestructurecannotbeignored.Itisneces