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预应力混凝土连续箱梁的监测和腹板斜裂缝成因分析
| 论文题名： | 预应力混凝土连续箱梁的监测和腹板斜裂缝成因分析 |
| 关键词： | 预应力混凝土;桥;箱形梁;连续梁;监测;斜裂缝 |
| 摘要： | 该文以对某大桥箱梁进行的裂缝和位移定期监测过程为线索,介绍了预应力混凝土连续箱梁的定期监测方法,对观测到的裂缝形态和箱梁出现的位移变化趋势做了详细的描述.为了分析监测的箱梁位移变化趋势产生的原因,该文从导热学基本原理出发,用ANSYS模拟了南京地区箱梁截面上下缘温差随着季节变化的趋势.在此基础上分析了箱梁出现观测到的相对位移变化现象的原因,即箱梁截面温差的不均匀分布和季节性最大温差的变化.在现场观测和计算分析的过程中发现温度(温度变化)对混凝土箱梁的影响是很大的.为了表明温度对箱梁的影响程度,该文结合相关的研究资料,提出了南京地区有铺装混凝土箱梁上下缘温差分布的建议公式.在此基础上进一步分析了温度对预应力混凝土箱梁的影响,并计算了双室箱梁的温差应力,并和现行《公路桥规》规定的温度应力结果进行了比较.计算结果表明,箱梁截面的温差应力相对于混凝土的设计抗拉强度而言是很大的.在该文建议的温度模式下,箱梁的内力是现行规范规定的温度模式下内力的数倍,并且在一些截面上已经超过汽车活载引起的内力数值.以此,该文认为,对箱形截面梁的温差应力一定要进行验算,以避免出现温度裂缝.为了分析大桥右幅箱梁腹板开裂的原因,该文从箱梁在恒载和附加荷载作用的情况出发,分析计算了箱梁在正常施工和使用阶段的受力情况.结果表明,由于纵向预应力钢筋的作用,在正常设计和正常施工下箱梁不应出现腹板斜裂缝.但是大桥右幅箱梁在施工过程中没有对支架进行预压,而且在观测中也确实发现了箱梁横截面方向的不均匀沉降,为了获得这种扭转发生时箱梁的受力状态,该文采用有限元程序建立了大桥箱梁的实间模型,确定了箱梁扭转的模式,在这个模型的基础上计算箱梁在各种荷载作用下的受力情况,对箱梁腹板产生斜裂缝的原因进行了深入的分析.分析结果发现,箱梁中跨右腹板1/4L处的主拉应力远远超出了箱梁混凝土的设计抗拉强度,是导致箱梁腹板出现斜裂缝的主要原因.最后该文介绍了对大桥进行的静载试验的结果.静载试验证明,该文对该桥的分析研究结果是正确的. |
| 作者： | 谢发祥 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 叶见曙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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