基于水化熱溫度效應(yīng)的智能混凝土梁橋受力性能研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁橋由于其整體性好、跨度大、重量較輕、造型美觀等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于橋梁工程的建設(shè)中，并逐漸向大跨度、大截面方向發(fā)展，在尺寸效應(yīng)上，已邁進(jìn)大體積混凝土范疇。已有研究資料表明，環(huán)境條件、超載等因素都會(huì)加劇橋梁結(jié)構(gòu)撓度和裂縫的發(fā)展，使鋼筋暴露于外界環(huán)境中，從而加劇鋼筋的銹蝕。眾所周知，鋼筋銹蝕嚴(yán)重影響鋼筋力學(xué)性能，引起混凝土保護(hù)層剝落，降低結(jié)構(gòu)延性和承載力，對結(jié)構(gòu)的安全性及使用壽命造成威脅。尤其對于海洋環(huán)境下的橋梁，受潮濕空

2、氣和氯離子的影響，裂縫的防治早已成為橋梁工程的重中之重。
　　形狀記憶合金(SMA)由于其獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)，已逐漸被應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域。當(dāng)SMA溫度升高時(shí)，由于材料變形，可產(chǎn)生高達(dá)400MPa~600MPa的回復(fù)力作用。目前已有研究成功地將SMA應(yīng)用于混凝土梁橋中，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的智能控制。但在激發(fā)SMA回復(fù)力時(shí)往往采用通電方式對其加熱，由于施工條件的限制，該方法難以在工程中實(shí)現(xiàn)。本文將SMA絞線布置于梁橋底板處，利用混凝土水化熱的

3、溫度效應(yīng)激發(fā)SMA變形，并使回復(fù)力作用于結(jié)構(gòu)以控制橋梁裂縫和撓度的發(fā)展，從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)耐久性和安全性的效果。概括起來，本文的主要研究工作如下：
　　(1)針對某混凝土箱型梁，進(jìn)行了溫度場和應(yīng)力場的理論研究和有限元分析。通過計(jì)算值與實(shí)測結(jié)果的對比分析，驗(yàn)證了ANSYS分析箱梁溫度效應(yīng)的正確性，并對箱梁溫度場應(yīng)力場的發(fā)展規(guī)律及腹板溫度裂縫的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了闡述。
　　(2)通過對某單跨預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁橋溫度場的有限元研究，分