火災過程預應力混凝土梁橋力學性能分析及災后評價方法.pdf

1、目前我國道路橋梁基礎建設發(fā)展迅速，高速公路中橋梁的比例較高，而且多為箱型截面的預應力混凝土梁式橋。伴隨而來的是各類橋梁災害頻發(fā)，其中火災對橋梁的結(jié)構(gòu)安全造成了嚴重威脅，甚至存在著導致橋梁垮塌的風險。因此，有必要對預應力混凝土箱梁橋在火災高溫下的抗火性能進行研究。由于火災試驗的費用較高、縮尺模型存在縮尺比問題、并且不能模擬復雜邊界條件，本文通過有限元方法針對預應力混凝土箱梁橋進行了高溫下橋梁結(jié)構(gòu)力學性能分析，并對災后預應力橋梁評價方法進行

2、了深入研究。主要內(nèi)容如下：
　　研究了國內(nèi)外有關(guān)混凝土和預應力鋼筋的熱工參數(shù)隨溫度變化規(guī)律，進行對比分析，確定出適用于預應力箱梁橋溫度場分析所需的熱工性能指標。并對國內(nèi)外有關(guān)混凝土和預應力鋼筋的高溫下及高溫后各項力學性能指標隨溫度變化規(guī)律進行了研究，確定出適用于預應力箱梁橋位移場分析所需的熱力參數(shù)指標。
　　基于熱力學基本原理，推導有限元求解溫度場的基本方法和步驟。采用瞬態(tài)分析法，對箱梁跨中截面火災溫度場進行非線性分析，獲得

3、了在標準升溫曲線下的箱梁火災溫度分布規(guī)律。并通過對ANSYS的二次開發(fā)，編制了溫度場計算軟件，為高溫橋梁截面溫度場分布的確立提供的依據(jù)。
　　對有限元法求解有粘結(jié)預應力結(jié)構(gòu)位移場的過程進行了理論推導。并在此礎上，采用熱-結(jié)構(gòu)間接耦合的方法，主要對預應力混凝土箱梁橋的高溫位移場進行了非線性求解分析，并對受火時間、受火位置、翼緣板長度、外荷載大小、預應力度、配束率、保護層厚度、截面尺寸、跨徑長度及混凝土強度等級等影響因素進行了計算分析