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混凝土徐变与桥梁的预拱度设置研究

作　者: 邓科
导　师: 李之达
学　校: 武汉理工大学
专　业: 工程力学
关键词: 预应力混凝土桥悬臂施工徐变预拱度
分类号: U448.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

在悬臂桥梁施工中，科学合理的设置悬臂每一段待浇梁的预拱度至关重要。只有预拱度设置合理，才能保证要合拢的两个悬臂端可能在同一水平线上，也才能使桥梁上部结构经历施工和运营一定时间后达到设计所期望的标高线形。桥梁的预拱度大小不仅与力学计算模式选取有关，而且更重要的是与许多影响挠度的因素有关，这些主要因素包括：施工阶段的一期恒载，即梁自重和预加应力；施工临时荷载、基础沉降、湿度变化、施工误差等等。这些主要因素中，还有许多模糊不定及随机变化因素的情况，其中由于混凝土的收缩与徐变引起的挠度变化是较难确定的。关于混凝土的徐变理论很多，不同的科学工作者给予考虑的角度不同，所提出的计算模型也不一样，在模式的计算形式上，归纳起来有两种：一是将徐变系数表达成各分项系数乘积的形式；二是将徐变系数表达成各分项系数之和的形式。本文较详细地讨论了徐变理论以及徐变数学模型，并对其进行了比较分析，主要研究内容如下： 1．介绍了混凝土徐变的产生以及影响因素。 2．详细介绍了目前国际上较常用的徐变理论和徐变模型。 3．介绍了适合于计算机计算的徐变位移分析方法和计算流程。 4．用Midal／Civil、GQJS和DrBridge桥梁软件对礼东大桥进行了计算分析，并对结果进行了分析比较，得出徐变效应在桥梁预拱度设置中的影响和作用。 5．根据结构有限元理论，编写主要考虑混凝土徐变影响的单箱室混凝土桥梁预拱度计算程序，用该计算程序对礼东大桥进行了计算，分析了计算结果，并对计算程序的优点和不足进行了讨论。本文在理论分析的基础上，结合实际桥梁计算得出的结果表明：混凝土徐变在桥梁线性变化中的影响很大，在桥梁设计与施工当中的影响不可以忽略。本文利用MIDAS／cvi、GQJS与DrBridge桥梁计算软件对礼东大桥(三跨预应力混凝土桥梁)进行了计算分析，计算结果表明：对标号为C50的混凝土，因混凝土徐变产生的桥梁线形变化，与桥梁弹性线形变化相当，在预拱度设置中达到了50％。文章给出了混凝土徐变的位移计算方法，该计算方法以有限元分析方法为基础，并编写主要考虑徐变效应的单箱室混凝土桥梁预拱度计算程序，该程序对礼东大桥的计算结果也表明：标号C50的预应力混凝土桥梁，徐变产生的桥梁线性变化在桥梁预拱度中占有很大的比重。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-12
  1.1 引言  9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文研究的主要内容和方法  10-12
    1.3.1 本文的主要研究内容和拟解决的关键问题  10
    1.3.2 本文拟采取的研究方法、技术路线  10-12
第2章徐变效应及其理论  12-19
  2.1 徐变效应  12-13
    2.1.1 混凝土的徐变  12
    2.1.2 影响混凝土徐变的因素  12
    2.1.3 徐变收缩对桥梁结构的影响  12-13
  2.2 徐变计算模型  13-18
    2.2.1 美国ACI209委员会推荐模式  14
    2.2.2 国际预应力协会CEB-FIP1978模式  14-15
    2.2.3 CEB-FIP1990模式  15
    2.2.4 BP2模式  15-16
    2.2.5 澳洲1988年混凝土规范  16-17
    2.2.6 不同模式的比较  17-18
  2.3 小结  18-19
第3章混凝土徐变有限元计算方法  19-33
  3.1 徐变分析方法简介  19-23
    3.1.1 徐变应变-应力基本方程  19-21
    3.1.2 徐变效应分析的位移法基本方程  21-23
  3.2 徐变效应的位移法分析  23-32
    3.2.1 徐变位移分析的基本过程  23-29
    3.2.2 徐变系数的拟合  29
    3.2.3 徐变分析流程图  29-32
  3.3 小结  32-33
第4章徐变理论的应用  33-57
  4.1 工程背景简单介绍  33-35
    4.1.1 桥型布置与一般构造  33-34
    4.1.2 材料特性  34
    4.1.3 其它  34-35
  4.2 桥梁计算  35-47
    4.2.1 计算模型  35-38
    4.2.2 计算结果显示  38-47
  4.3 桥梁计算比较  47-56
    4.3.1 Dr.Bridge桥梁计算  47-52
    4.3.2 GQJS计算结果  52-56
    4.3.3 预拱度结果比较  56
  4.4 小结  56-57
第5章单箱室预应力混凝土桥徐变计算程序  57-71
  5.1 开发工具介绍  57-58
  5.2 计算程序介绍  58-62
    5.2.1 程序数据处理方法  58-60
    5.2.2 程序计算流程  60-62
  5.3 程序主要界面组成  62-68
    5.3.1 启动主界面  62
    5.3.2 总体信息输入界面  62-63
    5.3.3 桥面单元信息输入界面  63-64
    5.3.4 截面信息输入界面  64-65
    5.3.5 预应力参数输入界面  65
    5.3.6 钢束几何信息输入界面  65-66
    5.3.7 施工信息输入参数界面  66-67
    5.3.8 施工集中荷载输入界面  67-68
  5.4 计算结果  68-70
    5.4.1 预拱度的计算  68
    5.4.2 计算结果比较  68-69
    5.4.3 结果分析  69-70
  5.5 小结  70-71
第6章总结  71-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间发表的论文  76

混凝土徐变与桥梁的预拱度设置研究

内容摘要

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