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大跨PC箱梁桥横隔梁裂缝控制研究
| 论文题名： | 大跨PC箱梁桥横隔梁裂缝控制研究 |
| 关键词： | 预应力箱梁桥;横隔梁;水化热温度;防裂措施 |
| 摘要： | 在大跨 PC箱梁桥中,横隔梁是一个重要的受力构件,能有效的防止箱形截面发生畸变变形,同时在维持桥梁的整体受力性能方面起到关键作用。保证横隔梁的完整性,对充分发挥横隔梁的作用有着积极的意义。但是,自横隔梁浇筑完毕开始,到桥梁整个服役阶段,横隔梁会受到各种荷载作用,随时都面临着开裂的危险。众多工程实践表明,横隔梁的开裂现象具有普遍性,致使其开裂的因素复杂,对设计和施工都造成了困扰。因此,本文以研究合理的防裂措施为中心目的,主要展开了以下几个方面的研究: 将水化热温度荷载和基于湿度扩散理论的收缩荷载纳入到非结构性受力裂缝因素分析中,重点讨论了早期拉应力的在时间和空间上的发展规律。分析指出,在温升阶段,拉应力在横隔梁表面出现,温降阶段拉应力在内部出现,后者开裂性更大。拆模后表层收缩拉应力突出,随着干燥时间增长,拉应力区域沿厚度方向发展明显,薄片式的横隔梁较易出现整体性收缩状态。 施工荷载使横隔梁边界产生位移,横隔梁在边界位移的带动下发生变形并产生内力。单片式横隔梁与三片式横隔梁在施工荷载下的受力变形模式具有明显差别。前者主要在表面出现“翘曲”变形,后者的边横隔梁主要为“挠曲”变形,“翘曲”变形产生局部拉应力,“挠曲”变形产生整体拉应力。 根据分析结果,从施工控制和设计两方面提出了相应的防裂措施。横隔梁开孔位置应力集中现象明显,本文给出了开孔周围加强局部钢筋构造的布置方案;从减小横隔梁在结构性受力下的边界位移出发,提出了增加顶、腹板承压面积以及在0-1号块腹板内增加普通钢筋配筋率的设计方案,达到改善整体受力的效果。 着重讨论了横隔梁预应力的布置方案。分析指出,预应力在横隔梁内产生的预压应力,可以抵消或降低各类开裂荷载产生的拉应力,是一种有效的防裂措施。必须同时施加横向预应力和竖向预应力才能起到实质性的防裂效果,不设或少设竖向预应力是不合理的。另外,横向预应力采用曲线布置方式不如直线布置方式简单有效,前者在横隔梁内产生的应力分布不均匀,且在张拉预应力时容易导致弯曲段管道上方的混凝土内产生竖向拉应力。 |
| 作者： | 郑玉平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王宗林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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