原文传递
大跨度连续刚构桥施工阶段腹板沿管道开裂分析及防治措施
| 论文题名： | 大跨度连续刚构桥施工阶段腹板沿管道开裂分析及防治措施 |
| 关键词： | 大跨度连续刚构桥;腹板沿管道斜裂缝;下弯预应力束;有限元分析;管道偏位 |
| 摘要： | 随着跨径的增大，预应力混凝土连续刚构桥箱梁结构不断趋于宽箱、薄壁，在挂篮悬臂施工阶段大多出现与腹板下弯预应力束管道线形拟合程度较高的斜裂缝，裂缝最深处可达预应力波纹管附近。梁体的开裂加速了钢筋的氧化锈蚀与膨胀，增大了桥梁结构的挠度，对其使用性与耐久性产生了十分不利的影响。目前，对大跨度连续刚构桥施工阶段箱梁腹板沿管道开裂的研究不够清晰全面，无法为后续桥梁的施工提供有效借鉴。论文将大跨度连续刚构桥施工阶段箱梁腹板沿下弯预应力束管道斜裂缝作为研究对象，从理论方面分析了腹板沿下弯预应力束管道开裂的影响因素，并结合平陆运河特大桥箱梁局部有限元模型，对施工阶段腹板沿管道开裂的理论影响因素敏感性进行研究。论文主要研究工作如下： ⑴采用弹性力学二维平面问题求解方法，推导了集中荷载作用引起的横向拉应力计算公式，确定了纵向下弯预应力束大吨位预压应力在腹板锚固区的应力扩散效应。并从理论方面分析了下弯预应力束管道偏位、箱梁空间效应与横向应力效应、腹板厚度、沿下弯预应力束管道混凝土强度等级及箍筋配束情况对腹板沿管道斜裂缝的影响机理。 ⑵建立了1/8跨处的7#特征节段局部有限元模型，模拟箱梁悬臂施工状态，研究了腹板下弯预应力束张拉引起的横向拉应力对沿管道混凝土主拉应力的影响规律。并确定了腹板沿管道斜裂缝的各理论敏感因素影响规律，发现腹板下弯束预压应力、竖向预压应力及腹板厚度对腹板混凝土主拉应力的影响较大。 ⑶建立了0#～3#节段有限元模型，分析了腹板下弯预应力束管道偏差位置及偏差方向对管道偏差区域附近混凝土主拉应力的影响规律，确定了腹板下弯预应力束管道施工定位时的最不利耦合工况；建立了0#～6#节段有限元模型，对比分析了竖向预应力筋分别采用立即张拉、整体张拉及滞后张拉工序时，腹板竖向正应力沿梁段分布规律。建议腹板竖向预应力筋采用分段张拉，且滞后张拉梁段数越少越好。 ⑷针对论文分析的腹板在施工阶段出现沿管道斜裂缝影响因素，结合平陆运河特大桥从设计与施工两方面提出了腹板在施工阶段沿管道开裂的防治措施建议。 |
| 作者： | 郑博 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 梁军林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
