基于现场测试的拱桥钢管混凝土拱肋徐变效应研究

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1、北京工业大学硕士学位论文基于现场测试的拱桥钢管混凝土拱肋徐变效应研究姓名：谢胜涛申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：闫维明20070501摘要随着科学技术和交通事业的蓬勃发展，大跨度钢管混凝土拱桥近年来在我国得到广泛应用和发展，它具有强度高、刚度大、自重轻、桥型美观、跨越能力强、施工周期短的优点。伴随着混凝土徐变理论及工程实践的深入发展，钢管混凝土徐变问题逐渐受到人们的重视，它比普通混凝土的徐变问题更加复杂，因为钢管混凝土结构的核心混凝土处于钢管的密闭环境中，受外界环境影响较小，而且徐变使得

2、截面应力产生重分布，混凝土发生应力松弛，钢管应力显著增大。本文首先对混凝土基本徐变理论，各种徐交系数计算模式、混凝土徐变的计算理论系统分析与比较，提出了混凝土基本徐变影响系数及混凝土包络徐变影响系数的概念，并给出了最适合钢管拱内环境、受力以及工作条件下的徐变系数计算模式以及混凝土徐变的计算方法。其次，针对每一种工况和工作环境分别通过有限元理论计算和旌工现场测试钢管应力时程获取研究数据，并对现场实测测点应力时程数据进行了预处理，基于本文提出的混凝土包络徐变影响系数的概念，综合有限元分析结果及施工现场

3、实测数据预处理值，得到钢管混凝土拱测点的混凝土包络徐变影响系数的时程曲线及回归分析曲线，从分析结果提出建议混凝土包络影响系数拱脚上弦测点为1．6，下弦测点为1．3，拱顶截面上弦测点为1．9．最后，通过比较空钢管拱与钢管混凝土拱、考虑不同环境湿度下徐变后的钢管应力值，分析推断混凝土徐变效应在钢管混凝土拱不同控制截面的影响程度，在此基础上提出了钢管混凝土拱徐变内力计算包络图的概念，为钢管混凝土拱桥设计考虑混凝土徐变效应提供依据及准则提供了一定的参考。总之，本文的研究工作进一步完善了钢管混凝土桁式拱桥的

4、设计理论和方法，为相关桥梁设计和施工中合理考虑混凝土徐变效应提供了有益的参考。关键词：钢管混凝土拱桥；混凝土徐变；徐变系数ABSTRACTAsthescience、technologyandtrafficisrapidlydeveloping,long-spanconcrete—filledsteeltubular(CFST)archbridgehasbeenusedanddevelopedrecently,becauseithastheadvantagessuchashighstrength、b

5、igstiffness、lightstructure、beautifulmodel、supercrossingabilityandsl怵constructionperiod．Meanwhile,withtheconcretecreeptheoryandconstructiondevelopingrapidly,peoplebegintopaymuchattentiontotheproblemofCFSTcreep，anditismorecomplicatedthanthatofordinaryco

6、ncrete，becausethecoreconcreteofCFSTstructureisintheair-tightenvironmentofthesteeltubular,theinfluencebyexternalenvironmentisrelativelyslight,meanwhile，thestressoftheconcreteisdecreasingandthatofthesteeltubularisenlargingduetotheredistributionofsection

7、stressbycreep．Firstly,havingcombinedfiniteelementanalysiswithCFSTarchconcretecreepexperimentsofcoustructionsite,wegetresearchdatathroughfiniteelementanalysiscomputationandsteeltubularstress—termofdifferentconditionsanddifferentcircumstancesintheconslx

8、uetionsite．Iproposetheconceptofbasicandinclusiveeffectfactorofcocretecreepandthenmakeuseofthisconcepttoanalyzethedatagained,aimingatgivingthecalculationmodelofcreepcoefficientandcalculationmethodofconcretecreepwhicha∞mostsuitabletothecircumsta