预应力混凝土连续箱梁桥以其行车平顺性好、伸缩缝少和养护简单等特点,在公路建设中广泛兴建。但其在施工和运营过程中,箱梁的不同部位出现了不同程度的开裂现象,直接影响桥梁的安全性、耐久性及寿命。因此,桥梁开" />
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寒冷地区预应力混凝土连续箱梁开裂数值分析

作　者: 闫栋
导　师: 刘来君
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 预应力混凝土连续箱梁 开裂 裂缝成因 应力 抗拉强度
分类号: U448.213
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着全国基础建设的快速发展,应力混凝土连续箱梁 的学位论文">预应力混凝土连续箱梁桥以其行车平顺性好、伸缩缝少和养护简单等特点,在公路建设中广泛兴建。但其在施工和运营过程中,箱梁的不同部位出现了不同程度的开裂现象,直接影响桥梁的安全性、耐久性及寿命。因此,桥梁开裂是工程界普遍关注的问题之一。在对既有预应力混凝土连续箱梁开裂问题的基础上,对预应力混凝土箱梁桥的开裂进行了较为全面的研究。对既有预应力混凝土连续箱梁桥的开裂现状、裂缝成因进行了系统总结。在此基础上,分析了寒冷地区箱梁桥的开裂机理及各开裂机理影响因素,指出造成箱梁开裂的敏感因素主要有：混凝土强度、混凝土弹性模量、温度效应、混凝土收缩徐变、基础变形等。以巴拉嘎尔大桥为工程背景,通过有限元数值分析,研究了箱梁在温度梯度荷载作用下箱梁顶、底、腹板沿桥宽和跨径方向的变化规律。同时,将温度梯度与整体升温作用下箱梁应力进行对比,得出,温度梯度荷载产生的温度应力是箱梁开裂的主要原因之一。分析了巴拉嘎尔大桥在收缩徐变前后,箱梁顶底板的应力及位移变化情况。得出混凝土收缩徐变后,箱梁应力发生重分布,局部拉应力增大；收缩徐变使箱梁中跨跨中底板中线位置位移增大。分析了巴拉嘎尔大桥在基础沉降前后,箱梁顶底板的应力变化情况。根据计算结果,边跨右支点和中跨支座位置附近箱梁顶板拉应力较大,边跨和中跨跨中位置附近底板拉应力过大,容易造成箱梁开裂。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9
  1.2 应力混凝土连续箱梁 的学位论文">预应力混凝土连续箱梁桥开裂状况与裂缝形态  9-11
  1.3 预应力混凝土连续箱梁开裂研究现状  11-14
    1.3.1 国外研究现状  11-12
    1.3.2 国内研究现状  12-14
  1.4 本文研究的主要目的及内容  14-16
第二章 寒冷地区箱梁裂缝成因分析  16-21
  2.1 概述  16
  2.2 箱梁裂缝类型及其产生原因  16-20
    2.2.1 温度裂缝  17-18
    2.2.2 收缩裂缝  18-19
    2.2.4 钢筋锈蚀裂缝  19
    2.2.5 基础变形裂缝  19-20
  2.3 小结  20-21
第三章 箱梁开裂分析的基本理论  21-30
  3.1 钢筋混凝土的本构关系  21-24
    3.1.1 非线性弹性理论  21-22
    3.1.2 弹塑性理论模型  22-23
    3.1.3 钢筋的本构关系  23
    3.1.4 混凝土的本构关系  23-24
  3.2 钢筋与混凝土之间的黏结  24-25
  3.3 混凝土破坏准则  25-29
    3.3.1 混凝土的破坏机理  25-26
    3.3.2 混凝土的破坏准则  26-29
  3.4 本章小结  29-30
第四章 预应力混凝土连续箱梁开裂敏感因素分析  30-48
  4.1 混凝土强度  30
  4.2 混凝土的弹性模量  30
  4.3 温度作用效应  30-38
    4.3.1 温度荷载的确定  31-34
    4.3.2 我国规范对温度荷载的规定  34-35
    4.3.3 箱梁温度应力计算方法  35-38
  4.4 混凝土收缩徐变效应  38-46
    4.4.1 混凝土收缩徐变计算方法  38-41
    4.4.2 混凝土收缩徐变常用预测模型  41-46
    4.4.3 混凝土收缩徐变对预应力效应的影响  46
  4.5 基础不均匀沉降  46
  4.6 本章小结  46-48
第五章 预应力混凝土连续箱梁开裂数值分析  48-70
  5.1 工程背景  48
  5.2 有限元模型的建立  48-49
  5.3 温度应力与温度裂缝  49-60
    5.3.1 温度梯度应力分析  49-58
    5.3.2 整体升温应力分析  58-60
    5.3.3 温度应力与温度裂缝  60
  5.4 收缩徐变效应分析  60-65
    5.4.1 收缩徐变应力分析  61-63
    5.4.2 收缩徐变下箱梁位移分析  63-65
  5.5 基础不均匀沉降应力分析  65-67
  5.6 箱梁可能开裂的部位判断  67-68
  5.7 本章小结  68-70
结论与展望  70-72
  1. 主要结论  70
  2. 展望  70-72
参考文献  72-75
致谢  75

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 梁式桥 > 箱梁桥
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