预应力混凝土连续梁桥施工阶段应力监测试验研究

论文摘要

通过全面综合分析我国预应力混凝土连续梁桥施工阶段的力学行为分析理论和应力监测研究现状,以某大桥的施工监测为背景,对其进行详细的施工阶段应力监测试验研究和应力计算。首先,根据大桥的结构特点和施工需要,进行了传感器的选择及测点的优化布置,进行了传感器与混凝土的复合工艺研究,并研究了应变数据的采集方法。由于测量所得的应变数据中包含非线性变化的混凝土徐变应变及收缩应变,因此本文重点研究了如何分离应变测试结果中的徐变应变及收缩应变的问题。其次,对预应力混凝土连续梁桥施工阶段进行了数值仿真分析研究。利用ANSYS有限元分析软件,采用等效荷载法对连续梁桥施工阶段进行了数值模拟分析,并提出了一种后张法施工预应力损失的计算方法。最后,将应力计算结果与实测结果进行了详细的对比分析,结果表明;实测结果与数值模拟的结果比较吻合。本文所采用的应力分析方法也对其他类似桥梁的应力分析具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 连续梁理论分析方法国内外现状
• 1.2.2 混凝土的收缩、徐变理论国内外发展状况
• 1.2.3 箱梁特性技术研究和应用现状
• 1.2.4 应力监测在桥梁建设中的应用现状
• 1.3 论文研究内容
• 1.4 技术关键及主要创新点
• 第二章 施工阶段应力监测试验研究
• 2.1 大桥概况
• 2.2 施工阶段应力监测的目的与意义
• 2.3 应力监测截面的选择及测点布置
• 2.4 数据采集
• 2.5 光纤应变传感器在混凝土中的复合技术
• 2.5.1 确保光纤传感器与混凝土变形的一致性
• 2.5.2 光纤应变传感器的精确定位
• 2.5.3 传感器和传输线的保护
• 2.6 光纤应变传感器的安装埋设
• 2.7 监测数据处理
• 2.7.1 混凝土收缩计算
• 2.7.2 混凝土徐变计算
• 2.8 结构的实际应力
• 2.9 测试结果分析
• 2.10 小结
• 第三章 悬臂施工阶段仿真分析研究
• 3.1 ANSYS在桥梁结构中的应用
• 3.2 ANSYS建模方法
• 3.2.1 等效荷载法
• 3.2.2 实体力筋法
• 3.3 建模方法
• 3.4 有限元计算模型的建立
• 3.4.1 模型简化
• 3.4.2 梁段划分
• 3.4.3 模型建立及网格划分
• 3.4.4 边界条件的施加
• 3.4.5 荷载条件的简化
• 3.5 预应力损失的计算
• s1'>3.5.1 钢丝束与管道之间的摩阻引起的应力损失σ_s1
• s2'>3.5.2 锚头变形、钢丝回缩和接缝压缩引起的预应力损失σ_s2
• s4'>3.5.3 混凝土的弹性压缩引起的预应力损失σ_s4
• s5'>3.5.4 预应力钢铰线松弛引起的预应力损失σ_s5
• s6'>3.5.5 混凝土收缩引起的预应力损失σ_s6
• s7'>3.5.6 混凝土徐变引起的预应力损失σ_s7
• 3.5.7 预拉力计算
• 3.6 计算结果分析比较
• 3.7 小结
• 第四章 理论计算与实测结果对比分析
• 4.1 结果对比
• 4.2 结果分析
• 4.3 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献