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大跨度预应力混凝土桥梁时效变形和开裂准则研究
| 论文题名： | 大跨度预应力混凝土桥梁时效变形和开裂准则研究 |
| 关键词： | 预应力混凝土梁桥;时效变形;应变准则;收缩徐变;预应力损失 |
| 摘要： | 悬臂施工技术的出现和推广应用，使得大跨度的预应力混凝土梁桥不断涌现。然而近年来悬臂浇筑的混凝土梁桥中，开裂下挠等病害事故经常发生，影响了桥梁的使用性能和使用寿命。 针对混凝土梁桥的病害情况，本文以在建的数座混凝土梁桥为背景，从混凝土梁体开裂前的时效变形规律和开裂临界条件的判定准则这两个角度对抑制桥梁时效变形和抗裂的设计方法进行了探讨。具体研究内容概括如下： （1）在预应力混凝土简支梁的时效变形分析中，基于按龄期调整的有效弹性模量法，联立截面平衡关系、变形协调关系和考虑徐变效应的应力应变关系，推导出配置直线筋的简支梁的时效变形计算公式，并结合算例探讨了预应力配筋量和时效变形的关系。 （2）提出控制混凝土连续梁桥时效变形的零曲率配束设计方法。结合悬臂施工过程，通过推导关键截面的时效应变增量，探讨了悬臂束、合龙束用量和截面曲率增量之间的关系，提供了一种控制连续梁桥跨中挠度的合理配筋量的计算方法。并通过具体算例表明，该方法可以有效控制成桥后的时效变形。 （3）从混凝土材料层次的分子理论、构造理论和唯象理论三个角度，阐述混凝土的开裂机理，探讨了混凝土开裂拉应变准则的适用性，初步提出了混凝土容许拉应变限值。并通过比较平面问题中的摩尔应力圆和应交圆的区别，说明双向受压的平面构件仍然存在较大的拉应变。此外，对简支梁的时效应力应变场进行了定性的探讨，说明小应力场在时效作用下能产生可观的应变场。 （4）通过对一座典型五跨连续梁桥时效应变场的计算，说明应变准则可以较好地解释目前大跨度混凝土桥梁中裂缝的分布和形态。并针对悬臂施工的连续梁桥主拉应变过大的情况提出设计建议。 |
| 作者： | 王恒 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘钊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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