新洋港矮塔斜拉橋主梁施工監(jiān)控及零號塊裂縫研究.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，公路橋梁等大型基礎(chǔ)設(shè)施正在大規(guī)模建設(shè)，矮塔斜拉橋作為一個較為新型的橋梁形式，憑借它在中小跨徑范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本優(yōu)勢和良好的景觀收益被人們越來越多的接受與采用。本文以新洋港矮塔斜拉橋為工程背景，對主梁施工期標(biāo)高和應(yīng)力的控制進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并分析了箱梁0＃塊出現(xiàn)開裂的原因，提出預(yù)防裂縫發(fā)生的施工建議，為今后同類橋梁的施工提供參考。主要研究內(nèi)容包括：
　　(1)基于Midas/Civil軟件，利用梁單元建立新洋港

2、大橋有限元模型，并詳細(xì)劃分施工階段，分析了主梁在最大懸臂狀態(tài)下的受力狀態(tài)，為后期施工監(jiān)控工作提供理論基礎(chǔ)。
　　(2)結(jié)合新洋港大橋的施工監(jiān)控方案，基于橋梁的有限元模型，通過施工現(xiàn)場實測獲得各參數(shù)的實際值，然后進(jìn)行理論值與實際值的對比分析；在施工監(jiān)控過程中，采用自適應(yīng)控制法對模型中材料的彈性模量和容重這兩個參數(shù)進(jìn)行修正；研究結(jié)果表明:基于最小二乘法的自適應(yīng)控制理論可以很好地指導(dǎo)施工監(jiān)控工作，理論模型與實際結(jié)構(gòu)的誤差較小，施工監(jiān)控收

3、到較理想的效果。
　　(3)考慮到箱梁0＃塊作為施工期結(jié)構(gòu)主要傳遞和承受荷載的構(gòu)件，其應(yīng)力極大且分布復(fù)雜，基于ANSYS軟件建立0＃塊有限元實體模型，考慮普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線對混凝土的作用，通過對模型中的剛性面施加位移荷載，模擬0＃塊在最大懸臂荷載工況下的應(yīng)力狀態(tài)；分析結(jié)果表明0＃塊在橫向預(yù)應(yīng)力、縱向預(yù)應(yīng)力和最大懸臂荷載工況下整體基本處于受壓狀態(tài)，壓應(yīng)力值滿足混凝土的設(shè)計抗壓值并合理儲存有預(yù)壓力；通過應(yīng)力分析結(jié)果與裂縫分布的對比

4、得到，最大懸臂結(jié)構(gòu)荷載有可能為裂縫發(fā)育提供拉應(yīng)力，但不是箱梁開裂的主要原因。
　　(4)介紹了混凝土溫度場有限元理論和溫度場參數(shù)的確定方法；基于ANSYS有限元軟件，利用SOLID70熱單元和SOLID75結(jié)構(gòu)單元建立有限元模型，模擬了0＃塊在水化熱、收縮和日照作用下的應(yīng)力狀態(tài)；根據(jù)應(yīng)力大小及分布情況，判斷出溫度收縮作用是導(dǎo)致裂縫發(fā)生的主要原因；通過調(diào)整齡期間隔、后澆層厚度和線膨脹系數(shù)對頂板應(yīng)力進(jìn)行參數(shù)分析，得出這三項施工參數(shù)對溫