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钢管混凝土拱桥徐变的若干问题研究
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥徐变的若干问题研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;混凝土徐变;受力性能;数值模拟 |
| 摘要： | 混凝土徐变是一个时效性问题，伴随着结构的整个生命周期，对于钢管混凝土拱桥来说，在成桥后十年乃至二十年的时间内，徐变都会对结构的受力性能产生影响而不容忽视。由于所处环境和所用材料不同，钢管混凝土徐变与普通混凝土徐变又有着一定的差异。《公路钢管混凝土拱桥设计规范》(JTG/T D65-06-2015)中参考了《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中徐变系数的计算方法，给出考虑钢管约束的混凝土徐变系数计算公式，本文以在建大跨钢管混凝土拱桥为背景，采用不同规范进行钢管混凝土构件与整桥结构的徐变效应分析，通过对比分析来给出针对钢管混凝土的徐变系数计算公式中各参数比较合适的取值范围，主要做了以下几个方面的工作: 1.阐述了钢管混凝土的受力特点和发展概况以及在结构中的应用，简要介绍了钢管混凝土徐变的国内外研究现状，总结分析了混凝土徐变机理与影响因素。 2.介绍了混凝土徐变的计算理论与计算模型。为了使在徐变计算过程中不储存应力历史，利用软件Matlab将徐变系数进行指数函数拟合。 3.选取不同参数分别使用JTG D62-2004规范和JTG/T D65-06-2015规范进行钢管混凝土试验短柱的徐变效应分析，对比了两者计算的位移和组合截面内力重分布的差异，分析表明JTG/T D65-06-2015规范计算结果更加符合实际，一般情况下初步设计分析时可将构件理论厚度取为混凝土截面厚度的3倍左右，年环境平均相对湿度取为85％左右较为合适。 4.进行钢管混凝土拱肋徐变效应数值模拟，分析含钢率、钢材与混凝土弹性模量之比、矢跨比对拱肋混凝土徐变的影响差异。研究表明随着含钢率、钢材与混凝土弹模比和拱肋矢跨比的增大，徐变减小。在后期混凝土徐变发展过程中，钢管与混凝土的弹模比对拱肋内力变化的影响较小，同时在不同矢跨比下，相同时间段内拱肋混凝土徐变导致的轴力变化率也基本一致。 5.建立实桥的Midas模型，分别使用JTG D62-2004规范、ACI92规范和JTG/T D65-06-2015规范，按本文徐变系数计算取值进行整桥结构的徐变影响分析，得到拱肋、吊杆和系梁由于混凝土徐变导致的位移和内力的变化规律，分析结果可为桥梁健康监测提供理论依据。 |
| 作者： | 李霞 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 胡成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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