连续箱梁合龙段收缩差引起箱梁框架自应力研究

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1、连续箱梁合龙段收缩差引起箱梁框架自应力研究　　摘要：结合工程实际情况，在合龙段与相邻构件不同龄期差的收缩应变差计算的基础上，运用有限元方法计算得到了合龙段的米赛尔应力分布和横向、竖向、纵向的应力分布，以及合龙段早期收缩差产生的变形。分析表明，合龙段收缩差造成的顶底板横桥向拉应力是顶板较大，底板较小；该收缩差问题属于初应变受力模式，因此而采用在合龙段增加隔板是不正确的；结合箱梁框架内受力，该项自应力对裂缝的开展具有不可忽视的贡献。这些结论对于桥梁合龙段施工具有一定参考意义。关键词：合龙施工；收缩差

2、；自应力；有限元Abstract:Combinedwithpracticalengineering,theMisesstressdistribution,thehorizontal,longitudinal,verticalstressdistributionandthedeformationcausedbytheshrinkagedifferenceduringtheearlyconstructionstagesattheclosingsectionweregotwiththefiniteel

3、ementmethodbasedonthecalculationofshrinkagestraindifferencewhichisdeducedbydifferentconcreteagesamongtheclosuresectionandtheadjacent8components.Analysisshowsthatthetransversetensilestressinthetopandbottomslabscausedbytheshrinkagedifferenceontheclosin

4、gsegmentislargerandsmallinthetopandbottomfloorrespectively;theshrinkagedifferenceproblemisaninitialstrainmode,thusincreasingthepartitionsintheclosingsectionisincorrect;combinedwiththeboxbeamframeworkforce,thecontributionoftheself-stresstothecrackscan

5、notbeignored.Thesefindingshaveacertainreferencevaluefortheclosureconstructioninabridge.Keywords:Closureconstruction;shrinkagedifference;self-stress;finiteelement中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：8箱梁合龙段由于新浇混凝土的徐变、收缩和温度应力等的存在，往往在左右两侧产生很大的应变差，从而引起较大的自应力[1][2]。悬臂端部的

6、位移、应力等都受这种自应力的影响。因此，准确计算该自应力的影响，对桥梁正常合龙等具有重要意义。但是，由于受到各种自然条件的影响和制约，该自应力计算具有一定的难度。本文以合龙段收缩差为自应力主要因素，以某工程实例为依托，运用有限元方法计算了由收缩因素引起的自应力影响，为施工控制提供相应的参考依据。一、概述本工程位于珠江三角洲区域，跨越北江及其支流。跨越主航道设计采用125+210+125m连续刚构；跨越左汊主航道及东岸北江大堤，设计采用65+4x100+62.5+35m刚构-连续组合结构；中汊与左

7、汊之间采用2x65mT型刚构过渡。上部结构均采用悬臂浇筑施工工艺，主跨跨中及边跨设置合龙段。二、合龙段与其前后已浇箱室之间的应变差值收缩应变在混凝土浇注后即刻开始，并与环境湿度、厚度有关[3][4]，这里取用相对湿度75%。合龙段混凝土在施工流程安排中，浇注时间始终迟于已浇混凝土，考虑对已浇混凝土施工缝处理时间；监控分析时间；合龙前吊架、水箱、合龙支架准备时间、立模扎钢筋时间；避让恶劣气候以及急剧温度变化的气候等因素，假定合龙段迟于相邻已浇混凝土节段分别为60天和90天情况下，箱室周口收缩应变差

8、值随着合龙段混凝土时间增长的应变差值变化曲线图如下，后续计算取用龄期差90天。8从上图可见：仅由箱室龄期差异造成的收缩应变，其主要作用在合龙段终凝后并且水化热基本结束的前面时段，随着合龙后时间的推移，这种应变差值越来越小，直至消失，当然如果这期间裂缝开展了，恐难愈合。三、收缩应变差引起的应力结果混凝土的收缩是指混凝土在不受力的情况下,因变形需产生的体积减小,当自由收缩受到限制的时候，混凝土会产生拉应力。一般说来,混凝土的收缩机理主要有以下3种[5]:(1)硬化收缩,亦称自生收缩;(2)失水收缩;