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原文传递高原铁路桥墩大体积混凝土温度场及温度应力分析

论文题名：	高原铁路桥墩大体积混凝土温度场及温度应力分析
关键词：	双线铁路桥墩;温度场;温度应力;裂缝控制;大体积混凝土;秋季施工
摘要：	在我国的西北高原地区，铁路不断涌现。这些铁路在建造的时候采用了不少大体积的桥墩和基础。而在大体积混凝土中，温度场的分布和温度应力的分布都是特别复杂的。而在我国的西北高原地区，白天和夜间的温度之差非常大，气候干旱，相对来说气候比较特殊。因此大体积混凝土若是在这样比较特殊的环境中施工，则其温度场的分布和温度应力的分布相对来说就会更加复杂，大体积混凝土就更容易有裂缝产生，从而会导致大体积混凝土结构的正常使用和耐久性受到影响。　　本文在西北高原地区某双线铁路桥墩施工、养护过程和在现场温度采集的基础上，结合当地同时期的气象资料，应用MIDAS/FEA软件对秋季施工的13＃桥墩建立了有限元模型，计算了出了墩身混凝土的温度场并对其进行了分析，并仿真模拟了墩身大体积混凝土的温度应力，对施工期间的大体积混凝土，探讨了其温度场的分布，并研究了其裂缝的开展原因，得到了在墩身大体积混凝土中，温度场是如何分布的、有什么规律，并得到了混凝土中的温度应力值，以及混凝土内部与表面的温度之差对温度应力的影响。然后分析这些结果之后，预测出由于过大的温度应力，而在墩身混凝土中引起裂缝，以及这些裂缝在墩身的哪些位置出现。接着，将有限元计算得的值与在现场实际测量数据进行对比，最后，改进了常规的温控措施，比如选择的材料，使用的浇筑方法、采取的养护措施等等，探讨了旱区铁路桥墩大体积混凝土施工的防裂技术对策，为今后同类桥梁墩台防裂施工和工法改进提供技术指导。具体内容如下：　　（1）针对在西北高原地区秋季施工的13＃桥墩，使用MIDAS/FEA软件，建立了有限元模型，计算了出了墩身混凝土的温度场并对其进行了分析，并仿真模拟了墩身大体积混凝土的温度应力，对施工期间的大体积混凝土，探讨了其温度场的分布，并研究了其裂缝的开展原因，得到了在墩身大体积混凝土中，温度场和温度应力的分布和规律，并概括出了温度场和温度应力随着龄期的不断的变化情况。　　（2）整理现场实测数据，并对整理好的数据进行分析，用 excel绘出在秋季施工的大体积混凝土中，混凝土的温度随时间的变化曲线。并根据整理好数据，利用在建筑施工中通常使用的热工经验公式，将墩身内部的最高温度和表面的温度进行了计算。　　（3）将MIDAS/FEA软件的计算值，与经验公式的计算值和现场的实测值进行对比，以验证和确保MIDAS/FEA分析计算的结果的正确性。　　（4）从影响混凝土温度和影响混凝土应力的因素的角度，研究了在西北高原地区秋季施工的条件下，不同的昼夜温差和不同的养护工法，具体是如何影响混凝土的温度场和应力场的，提出了在西北高原地区秋季施工养护时，应当留意哪些事项，并得出了一套适用于铁路桥墩大体积混凝土，在西北高原地区秋季施工的防裂技术措施。
作者：	李青
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	王春芬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文