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高速铁路二次预应力组合梁徐变结合面应力研究
| 论文题名： | 高速铁路二次预应力组合梁徐变结合面应力研究 |
| 关键词： | 高速铁路桥梁;二次预应力组合梁;结合面应力;三角级数;最小余能原理;预应力混凝土 |
| 摘要： | 二次预应力组合结构是将预应力混凝土技术应用于桥梁结构领域中的一种新型结构型式。这种预应力技术在桥梁结构的抗裂性能和变形控制方面有明显的优势。特别高速铁路桥梁对于徐变上拱度有着严格的限制，二次预应力组合梁结构既可以满足受力要求又可以减少徐变上拱，是一种值得推广应用的新型预应力结构。 二次预应力组合结构由于施工工艺的原因，不同龄期部分截面的恒载应力是不同的，龄期的不同和恒载应力的差异，必然导致纵向纤维的徐变变形不协调，受共同变形的约束，引起了截面上的应力重分布，通常称为徐变引起的应力重分布。采用线性徐变理论和老化理论，根据曲率变化相容条件、内力增量的平衡条件和应变变形协调条件，计算出考虑二期恒载影响的二次梁截面的徐变内力增量，从而计算出应变增量、曲率增量等，并通过曲线拟合计算出二次梁徐变上拱。通过试验对比验证了此徐变计算理论方法用于计算二次预应力组合梁是可行的，同时验证了二次预应力组合梁应用于高速铁路桥梁控制徐变变形的可行性与优越性。 在二次预应力组合梁前后浇筑的两部分混凝土应能形成整体截面而共同工作，因此，结合面的可靠粘结就是保证这种共同工作的关键。因而弄清结合面的应力状态是非常有意义的。 外荷载作用和徐变作用都将引起结合面应力。二次预应力组合梁纵向纤维的徐变变形受到相互间的约束，在结合面就会产生分布应力，用随龄期调整的弹性模量代替混凝土弹性模量，将徐变效应等效为荷载作用于弹性结构，采用三角级数描述结合面应力，通过最小余能原理考虑结合面上的变形协调，求解徐变引起的(水平)结合面应力分布。 通过算例得出结合面徐变应力的具体分布：结合面徐变应力主要分布在预制梁梁端。并讨论了各主要参数变化对结合面徐变应力的影响：随一期预应力作用下预制梁混凝土压应力的增大而增大；随预制梁一期预应力加载龄期的减小而增大；随一期预应力张拉至二期混凝土浇筑的间隔天数减小而增大；随环境年平均湿度减小而增大；随混凝土标号降低而增大。 |
| 作者： | 胡云耀 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 罗建辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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