凍融作用下北方海域跨海大橋墩柱安全穩(wěn)定性研究.pdf

1、北方海域海水凍融作用對混凝土跨海大橋橋墩的安全穩(wěn)定性具有重要的影響作用,青島海灣大橋是我國北方寒冷冰凍海域修建的第一座特大型橋梁集群工程,本文主要研究凍融作用下青島海灣大橋下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性,所做主要工作如下:
　　 通過室內(nèi)凍融試驗研究得出了青島海灣大橋橋墩混凝土在凍融循環(huán)作用下的極限抗壓強度及其峰值應(yīng)變、極限抗拉強度、彈性模量等力學(xué)性能指標(biāo)隨不同凍融循環(huán)次數(shù)的衰退規(guī)律,并推導(dǎo)出混凝土凍融損傷本構(gòu)方程。根據(jù)室內(nèi)外試驗的對

2、比關(guān)系,得出了橋墩混凝土結(jié)構(gòu)各力學(xué)性能指標(biāo)隨結(jié)構(gòu)服役時間的退化規(guī)律；
　　 應(yīng)用有限元軟件MIDAS建立了青島海灣大橋滄口航道橋整橋三維有限元模型,并對其進(jìn)行數(shù)值分析,得出滄口航道橋下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力詳情。隨后應(yīng)用有限元軟件ANSYS建立了青島海灣大橋滄口段航道橋墩柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的三維有限元數(shù)值模型,應(yīng)用非線性理論對墩柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了數(shù)值分析,得出了各橋墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)并分析了其穩(wěn)定性規(guī)律；
　　 考慮到不確定性因素對橋墩

3、混凝土結(jié)構(gòu)具有重要影響,分析了北方海域混凝土結(jié)構(gòu)時變可靠度產(chǎn)生的因為,并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)給出了跨海大橋正常使用極限狀態(tài)設(shè)計所對應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)。應(yīng)用ANSYS可靠度求解模塊中的響應(yīng)面法對滄口航道橋索塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了可靠度求解,得出了索塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在不同服役期內(nèi)的可靠指標(biāo),并根據(jù)目標(biāo)可靠指標(biāo)給出索塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)正常使用壽命；
　　 通過以上試驗研究與數(shù)值分析,得出了凍融作用下跨海大橋下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性規(guī)律,可為工程前期設(shè)計及后期