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预应力混凝土连续刚构桥墩顶箱梁非荷载裂缝分析与控制
| 论文题名： | 预应力混凝土连续刚构桥墩顶箱梁非荷载裂缝分析与控制 |
| 关键词： | 非荷载裂缝;水化热;敏感性因素;预应力混凝土;连续刚构桥;桥墩顶箱梁 |
| 摘要： | 桥梁是交通运输的重要组成部分，是人类社会进步的重要物质基础。随着预应力混凝土连续刚构桥的兴起，箱梁裂缝的出现越来越受到人们的关注，尤其是由非荷载因素引起的结构裂缝，因其成因复杂，对桥梁结构耐久性的危害严重，引起了研究人员的高度重视。 混凝土材料的导热性能很差，在各种因素引起的温度变化的作用下，预应力混凝土桥梁结构内部会产生相当大的变形及应力。而随着连续刚构桥的跨径逐渐增大，其箱梁结构对混凝土高强度的要求使得所使用混凝土的标号越来越高，体积、用量也越来越大，主墩墩顶箱梁(又称0＃块)尤其如此。0＃块箱梁是连续刚构桥主墩的承重结构，不仅体积巨大，构造及受力情况也相当复杂，在各种非荷载因素的影响下，常常会发生开裂现象。0＃块箱梁大体积混凝土在硬化过程中释放的水化热会使结构温度场分布不均，在箱梁不同部位产生较大的温度差，而分层浇筑时下层混凝土对上层混凝土会产生约束作用，由此引起的温度、收缩应力是导致混凝土出现裂缝的主要原因。这些非荷载裂缝严重影响桥梁的整体性和耐久性，必须加以控制。 本文在参阅了大量专业书籍和学术论文的基础上，对预应力混凝土连续刚构桥箱梁的特点、箱梁裂缝的分类及产生机理、导致箱梁开裂的敏感性因素等进行了理论分析。并以广西梧州某主跨为145m的连续刚构桥为工程背景，对主墩0＃块采用分层浇筑法的施工过程进行了温度及混凝土应力的跟踪采集，结合理论知识对箱梁实测水化热温度场及应力的分布情况和随时间的变化规律进行了研究分析。并结合热力学的有限元分析理论，应用MIDAS Civil建立该0＃及1号梁段分层浇筑施工的有限元实体模型，模拟分析水化热温度场及由此引起的应力分布情况，对箱梁开裂的各敏感性因素在有限元分析中的作用效应进行了研究。结合实测数据对比分析，找到0＃块箱梁非荷载裂缝的成因并加以控制，为同类桥梁的裂缝防治提供借鉴和参考。 |
| 作者： | 余文涛 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 唐小兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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