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PC现浇连续箱梁早期施工监测与预应力钢束分阶段张拉工艺研究
| 论文题名： | PC现浇连续箱梁早期施工监测与预应力钢束分阶段张拉工艺研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土连续箱梁桥;顶板裂缝;预应力钢束;分阶段张拉 |
| 摘要： | 预应力混凝土连续箱梁桥以其结构整体性好、受力合理、行车平稳舒适和结构造型美观等优点，在桥梁建设中得到了广泛的采用。然而，由于材料本身特性、环境因素以及各类荷载的作用，混凝土箱梁桥早期开裂现象较为普遍。某高速公路工程在施工过程中箱梁顶板出现大量横向裂缝，针对箱梁顶板出现的早期裂缝问题，工程人员采用的对箱梁腹板预应力钢束进行分阶段张拉的工艺，对箱梁顶板的早期裂缝起到了一定的控制作用。本文以该工程为依托，选取工程中等宽和变宽两联现浇连续箱梁为研究对象，基于对研究对象早期水化热温度场和应变的实测与分析，并结合有限元数值分析的方法，对箱梁顶板早期裂缝成因与预应力钢束分阶段张拉工艺进行研究。本文主要研究工作如下: (1)现浇箱梁早期温度场测试与分析。根据现场实测结果，通过对箱梁不同部位、不同截面温度的对比分析，总结了箱梁不同部位间的水化热温度场分布规律，同时拟合了有限元分析所需的温度加载曲线。 (2)现浇箱梁早期应变测试与分析。根据现场实测结果，通过对箱梁不同部位、不同截面应变的对比分析，总结了箱梁不同部位间的早期应变变化规律，并结合水化热温度场分布规律，推测早期裂缝成因。同时根据箱梁腹板预应力钢束张拉前后各截面的应变变化分析预应力钢束分阶段张拉的效果。 (3)预应力钢束分阶段张拉工艺有限元分析。结合工程实际，利用MIDAS/FEA对现浇箱梁建立有限元模型，首先经过计算值和实测值的对比分析，验证了模型的正确性;然后通过对比预应力钢束分阶段张拉和一次张拉，分析了分阶段张拉效果;最后从初张时间和初张控制应力两个角度对预应力钢束分阶段张拉工艺进行研究。 结果表明，箱梁截面尺寸、形状和壁厚对水化热温度场的分布有很大的影响;箱梁顶腹板交接处是箱梁开裂风险较高区域，工程中应对此部位加强温控措施;预应力钢束分阶段张拉工艺可以大大降低箱梁顶板拉应力，是一项行之有效的裂缝控制措施;对于初张方案，初张时间选择在顶板浇筑后第3天，初张控制应力为700MPa时较为合理。 |
| 作者： | 刘成坤 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王建强;赵卓 |
| 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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