预应力混凝土梁桥的徐变下挠研究

论文摘要

目前,世界上大跨径混凝土梁桥存在的主要病害是主梁跨中下挠过大。研究混凝土徐变对梁桥长期下挠的影响以及如何控制跨中持续下挠具有理论和实用意义。本文首先系统介绍了混凝土徐变机理、影响徐变的各种因素、徐变理论及计算方法等。除此之外,对世界各国关于混凝土徐变计算的相关规范,进行了比较分析。其次,运用有限元分析软件MIDAS/CIVIL2006对重庆长江大桥重新进行结构有限元分析。通过比较理论分析结果和该桥多年积累的挠度实测结果,分析混凝土徐变计算方法的合理性。再次,讨论了预应力、混凝土徐变、箱梁抗弯刚度等对桥梁结构下挠的影响。比较了目前通用的设计理论与“零弯矩”设计理论两者的不同,通过实例阐述了“零弯矩”设计理论的特点。最后,结合江安长江公路大桥的施工监控,分析目前设计理论中预应力设计参数和预拱度的调整,指出其取值方面的不足并提出建议。在介绍体外预应力的发展及其应用的基础上,通过实例说明体外预应力对跨中下挠的控制作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 预应力混凝土梁桥的发展现状
• 1.3 混凝土徐变的研究现状
• 1.4 预应力混凝土梁桥跨中下挠的研究现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第2章 混凝土徐变的基础理论及其应用
• 2.1 混凝土徐变的基本概念
• 2.2 混凝土徐变机理
• 2.2.1 粘弹性理论
• 2.2.2 渗出理论
• 2.2.3 粘性流动理论
• 2.2.4 塑性流动理论
• 2.2.5 微裂缝理论
• 2.2.6 内力平衡理论
• 2.3 影响混凝土徐变的主要因素
• 2.4 混凝土徐变理论及计算方法
• 2.4.1 徐变计算理论
• 2.4.2 徐变计算方法
• 2.4.3 国外的徐变数学模型比较
• 2.4.4 我国桥涵规范徐变计算模型比较
• 2.4.5 国内外桥涵规范关于徐变系数的比较
• 2.5 小结
• 第3章 实测历史数据对徐变理论的验证
• 3.1 重庆长江大桥工程简介
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 构造特点
• 3.2 桥梁结构再分析
• 3.2.1 模型建立
• 3.2.2 对混凝土徐变的考虑
• 3.3 模型计算结果及与实测数据的比较
• 3.3.1 实测数据整理来源与分析
• 3.3.2 模型计算结果
• 3.3.3 实测数据与计算结果的比较分析
• 3.4 混凝土徐变对桥梁挠曲影响简析
• 3.5 小结
• 第4章 预应力混凝土梁桥两种设计理念比较
• 4.1 梁桥主梁持续下挠的成因简述
• 4.2 两种不同的预应力设计理念
• 4.2.1 传统预应力设计规范的设计理念
• 4.2.2 恒载“零弯矩”设计理论的提出及其发展
• 4.2.3 恒载“零弯矩”设计工程实例
• 4.3 恒载“零弯矩”设计理论实例分析
• 4.4 小结
• 第5章 预应力混凝土梁桥主梁持续下挠的控制
• 5.1 基于现行设计方法的参数和预拱度调整
• 5.1.1 预应力设计参数的调整
• 5.1.2 主梁预拱度的调整
• 5.2 体外预应力
• 5.2.1 体外预应力的发展现状
• 5.2.2 体外预应力混凝土结构的受力特性
• 5.2.3 体外预应力技术在桥梁中的应用
• 5.2.4 体外预应力混凝土结构设计的若干问题
• 5.2.5 体外束对跨中持续下挠的控制实例分析
• 5.3 小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研实践