预应力混凝土箱梁桥裂缝数值分析及控制研究

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1、分类号U448单位代码10618密级公开学号硕士学位论文预应力混凝土箱梁桥裂缝数值分析及控制研究研究生姓名：刘明岩导师姓名及职称：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2015年4月10日二级学科名称桥梁与隧道工程论文答辩日期2015年6月7日2015年6月7日重戾交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重耍贡献的个人和集体，均己在文

2、中明确方式标明。。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担学位论文作者签名：豕刊人Ｈ朔：如ＣＴ年＾月饰＾＼重庆交通大学批学位论文阪权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。，允许论文被查阅和借阅本人授权重庆交通大学可将本学位论文的全部内容编入有关数据库进巧检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络

3、传搔等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。学位论文作者签名；指导教］巧签名；如如｜曰期：月／口曰曰期石ｒ年：知（Ｔ年＾月曰ｆ６本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盎版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定＂享受相关权益。学位论文作者签訓瓜指导教师签名＾兮：抑聲如＾《日期＾：少！／年月／。日日期；年月日ｆNumericalstudyofthebridgecrackanalysisandcontrolofprestressedconcreteboxADis

4、sertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiuMingyanSupervisor：Prof.ZhangYongshuiChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要近年来，随着交通事业的迅猛发展，我国桥梁建设水平已迈上新台阶。预应力混凝土箱梁桥因截面抗弯、抗扭刚度大，施工方便，造价低廉等优势而颇具竞争力，该桥型近些年无论在规模还是跨径方面都取得了较大突破，但随之而产生的问题也越来越多，其中开裂问题在已建或在建工程中均较为普遍。在建工程中出现开裂问题会影响后续施工的质量

5、与安全，使结构存在缺陷并埋下隐患，而已建成桥梁出现裂缝不仅影响结构美观，同时对结构的安全性及耐久性均构成较大的威胁，因此有必要对混凝土箱梁开裂问题进行系统深入的研究，探索产生这一病害的根本缘由。本文以广元市江口嘉陵江大桥为研究背景并结合现场实际情况，对预应力混凝土箱梁桥裂缝的影响因素展开研究，具体工作内容归纳如下：①通过查阅大量关于预应力混凝土箱梁桥开裂的书籍和相关文献，对此类问题有了一定的认知，并通过总结分析，得到了裂缝的成因、分布特点及力学特征，以指导后续工作更好地开展。②通过有限元分析，结合我国现行规范得到了竖向温度梯度对桥梁受力的影响规律，并对比分析了最不利

6、温度梯度效应与活载效应关系，说明了温度梯度对桥梁受力影响很大；同时选取另外两种外国规范，计算分析后发现：三种规范下的温度梯度效应相差较大，因此在气候环境或工程背景特殊的情况下，应对现场温度观测，得到更为准确的温度效应。③通过计算分析顶、底板纵向预应力损失对全桥纵向应力的影响规律，得出其最不利影响区间，为以后工程设计提供有益参考。④运用ANSYS大型通用有限元分析模拟箱梁裂缝实际分布位置，并通过计算分析发现：在纵向预应力筋正常工作的情况下，竖向预应力损失过大和腹板尺寸设计不合理是引起箱梁腹板产生裂缝的主要原因。⑤通过对裂缝的成因、分布位置、影响因素等方面分析研究，从纵

7、、竖向预应力的改进、合理配筋、箱梁尺寸、温度效应、施工工艺等方面提出了箱梁裂缝控制措施，并针对不同裂缝提出了对应的修补措施。关键字：预应力混凝土箱梁；裂缝；温度梯度；预应力IABSTRACTInrecentyears,withtherapiddevelopmentoftransport,China’sbridgeconstructionlevelshaveanewlevel.Prestressedconcreteboxgirderbridgeduetoflexural,torsionalstiffness,constructionconvenient,lowco