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预应力混凝土连续箱梁顶板水化热分析及温控措施研究
| 论文题名： | 预应力混凝土连续箱梁顶板水化热分析及温控措施研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土连续箱梁桥;箱梁顶板;浇筑施工;水化热;早期裂缝;温度控制 |
| 摘要： | 近些年来混凝土箱梁桥因其优点被广泛运用，但同时也暴露出很多安全问题，其中以早期裂缝问题最为常见。研究发现混凝土水化热是导致箱梁产生早期裂缝的重要原因之一，水化热引起箱梁开裂的高危区位于腹板、底板等相对较厚的部位，对此也有了相应的应对措施。然而到目前为止，却甚少有人重视水化热对顶板产生的危害，人们普遍认为顶板不属于大体积混凝土，不会因水化热产生裂缝，事实上，已有多个实例表明项板产生了早期裂缝，危害了桥梁的安全性，故探讨水化热对顶板的影响刻不容缓。 本文以某高速公路连接线工程为背景，该工程采用预应力混凝土连续箱梁桥，其中一联在拆模后发现顶板出现一定数量的横向裂缝。为了避免后期施工出现同样问题，本文结合现浇连续箱梁顶板的温度实测数据，利用Midas FEA对该联箱梁桥进行了水化热分析和温度控制措施研究。 (1)根据实际工程建立三跨混凝土箱梁桥模型，查阅相关文献，确定模型相关参数，计算出混凝土箱梁的温度场和应力场，并将温度数据与温度实测数据进行对比，发现二者符合良好，进而验证了模型的有效性。 (2)模拟箱梁水化热反应，分析箱梁项板水化热反应的温度场与应力场。结果显示，箱梁顶板底面拉应力将会超过容许拉应力，项腹板交界处混凝土因其体积大、与外界接触面积小等原因成为温度与应力高危区，这恰好与实际工程中顶板底面出现裂缝相吻合，表明箱梁水化热反应是引起顶板开裂的重要原因。 (3)分析影响箱梁顶板水化热的因素，即入模温度、水泥用量、水泥品种、冷却管、箱室内部环境等，并探讨相应控制措施。结果显示，入模温度过高、单位混凝土的水泥用量过大、水泥品种选用不当或者箱室内部空气不流通都会使顶板温度增高，应力变大，增加顶板开裂的风险，故在实际中应采用冷水拌和混凝土、掺入矿物掺合料、选用低热水泥、设置冷却管、保证箱室内部通风等措施来降低水化热温度，防止顶板开裂。 |
| 作者： | 马行昭 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 王建强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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