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基于修正叠加法的变应力下PC梁徐变试验研究
| 论文题名： | 基于修正叠加法的变应力下PC梁徐变试验研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;PC梁;徐变效应;变应力;模型试验;修正叠加法 |
| 摘要： | 随着我国交通运输业快速发展，预应力混凝土梁桥以其力学性能合理、施工工艺成熟以及耐久性好等优势得到广泛应用。然而，一些大跨径预应力混凝土梁桥在服役期间出现跨中持续下挠、主梁开裂等现象，严重影响了桥梁的安全性、耐久性及舒适性，其原因有施工缺陷、预应力松弛及混凝土收缩徐变计算模型不合理等。其中，徐变效应对混凝土桥梁的长期服役性能有着重要影响，预应力混凝土桥梁从施工阶段到后期运营阶段其内部应力在不断变化，结构始终处于复杂应力状态，而现有文献对变应力情况下的结构徐变效应研究较少。因此，系统研究混凝土结构徐变效应进而防止大跨径预应力桥梁开裂、下挠等实际工程问题发生具有重要的理论意义与工程应用价值。 论文以国家自然基金面上项目“大跨径预应力混凝土箱梁性能退化过程及衰变机理”（51678061）为依托，对复杂变应力下预应力混凝土梁的徐变效应进行试验及理论计算方法研究。首先，对混凝土徐变影响因素、发展机理、预测模型及计算理论进行归纳分析，总结出各徐变预测模型及徐变计算理论在不同应力工况下的适用条件；其次，考虑温度、湿度、配筋率以及截面理论厚度等因素对现行规范中混凝土徐变附加效应进行理论分析，根据波尔茨曼叠加原理对徐变计算理论进行优化分析，基于徐变恢复效应，提出适用于混凝土结构的徐变计算模式；再次，开展阶梯变应力下预应力混凝土梁徐变试验，研究不同应力下结构的徐变发展规律；最后，通过预应力混凝土梁徐变效应分析，验证修正叠加法计算的合理性，并分析修正叠加法在连续变应力情况下的适用性。 研究结果表明：阶梯变应力下预应力混凝土梁徐变效应均符合各自的发展规律，即在递增应力和递减应力作用下徐变应变增加，阶梯波动应力作用下徐变应变出现波动但整体呈增加趋势；修正叠加法徐变理论值与试验实测数据吻合度较高，说明修正叠加法用于阶梯变应力下预应力混凝土结构的徐变计算具有较高的准确性；证明了修正叠加法相对于各经典徐变计算理论也具有较好的预测精度，进一步验证了修正叠加法在连续变应力下预应力混凝土结构徐变效应预测的适用性。 论文研究成果可为解决大跨径混凝土梁桥开裂、跨中下挠等问题提供技术和理论支撑，也可为类似桥梁的安全评估和病害机理分析提供参考。 |
| 作者： | 胡宇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周勇军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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