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斜拉桥索塔温度场分析及索塔裂缝温变特性研究
| 论文题名： | 斜拉桥索塔温度场分析及索塔裂缝温变特性研究 |
| 关键词： | 斜拉桥索塔;索塔裂缝;温度荷载;温差应力 |
| 摘要： | 裂缝是斜拉桥索塔的常见病害之一，裂缝引起的质量问题，已经受到人们的关注，因此掌握裂缝产生的机理，弄清裂缝的变化及发展，对提出可行的处理方案具有重要的意义。裂缝的出现，一方面对结构的强度和耐久性产生影响，降低结构的强度和耐久性；另一方面，可以使得结构的应力得以释放。对于桥塔、混凝土箱梁及空心桥墩等筒状结构的裂缝，由于内外壁温差的原因，裂缝宽度会出现因温差变化而变化的“温变性”运动，理解裂缝的“温变性”现象，对认识筒状结构裂缝的出现及扩展，保证桥梁施工质量和桥梁建设安全，具有重要的意义。 ㈠通过对某斜拉桥索塔裂缝的长期观测，发现裂缝并不恒保持着张开的状态，裂缝宽度随索塔内外温差的变化而变化，即裂缝存在“温变性”现象。以该斜拉桥索塔裂缝为工程背景，本文首先论述了国内外对混凝土结构温度荷载和温差应力的研究概况，并对温度荷载与温差应力以及混凝土断裂力学理论进行了学习研究。 ㈡根据对该桥索塔温度场以及索塔裂缝连续观测数据的分析，得出裂缝宽度与温差变化的关系曲线。通过建立该斜拉桥的计算模型，计算得出成桥状态斜拉索力，并截取锚固区典型裂缝处索塔局部节段进行空间应力仿真分析，得到在环向预应力和斜拉索力共同作用下索塔受力分布。利用Ansys软件对两种不同温差作用下的日照瞬态温度场分布以及温差应力进行计算，将温差应力与预应力束和斜拉索力共同作用下的受力进行叠加验算。 ㈢通过对温度场作用下裂缝进行仿真模拟，对裂缝尖端的应力进行了分析研究，验证了裂缝的温变特性，对于混凝土裂缝的这种闭合与扩张现象，引用金属构件裂纹闭合理论，采用有效应力幅概念，很好地解释了混凝土结构裂缝这种现象的出现。 |
| 作者： | 刘吉波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 冯仲仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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