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刚构桥箱梁水化热温度场及其裂缝的研究
| 论文题名： | 刚构桥箱梁水化热温度场及其裂缝的研究 |
| 关键词： | 刚构桥箱梁;水化热温度场;箱梁裂缝;混凝土厚度;控制措施 |
| 摘要： | 混凝土在浇筑过程中会产生大量的水化热。由于高强混凝土的广泛应用,以及大跨径刚构桥的靠近主墩附近的箱梁各梁段截面较大,因而浇筑的混凝土体量大。特别是0#梁段的腹板、底板、横隔板在混凝土浇筑过程中会积聚大量的水化热,导致混凝土结构内部温度很高,而外表面温度相对较低,形成较大的温度梯度,由此产生的温度作用效应对箱梁结构有很大的影响,甚至由温度作用效应而引起混凝土开裂,并使混凝土后期强度得不到保证。 本文以东莞市东莞水道大桥主桥为研究对象,通过对0#、1#梁段进行水化热温度实测,并运用有限元软件MIDAS/Civil对箱梁混凝土的水化热温度场进行模拟计算,并在此基础上对温度应力进行了分析。本文的具体工作及研究成果如下: (1)在主桥0#块的施工过程中,通过预埋温度测点,收集了大量温度实测数据,并详细分析了混凝土箱梁底板、腹板、顶板等构件在水化热作用下的温度变化规律。 (2)利用MIDAS/Civil建立0#块的有限元实体模型,根据混凝土分层浇筑的情况分施工阶段进行水化热分析。通过计算结果与实测数据对比发现,1.0～2.5m厚的混凝土里表最大温差根据厚度的不同而滞后温度峰值4～10小时出现;在相同的条件下,混凝土的厚度是决定水化热温度场的主要因素。 (3)利用MIDAS/Civil分别对采取保温措施和管冷措施两种工况进行了有限元分析,并与施工实际的计算结果进行了对比,结果表明这两种措施可使内外温差得到有效控制,相比而言,管冷措施的温控效果更好。 (4)通过实测数据和计算结果的比较分析,验证了有限元软件模拟混凝土水化热温度场的可行性和准确性,并对混凝土箱梁的温控措施进行了总结。 (5)结合水道主桥在施工过程中出现的裂缝问题,对混凝土早期温度裂缝形成机理以及成因进行了深入分析,并给出了相关建议和水化热温度裂缝的控制措施,对指导同类桥梁施工有一定的应用价值。 |
| 作者： | 易炜争 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 袁建伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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