超高薄壁空心墩空間應(yīng)力場及防裂對策研究.pdf

1、從材料性能、截面特性以及經(jīng)濟性來講,混凝土薄壁空心墩是大中型橋梁的優(yōu)選橋墩形式。但是,近些年來,在很多工程中可以發(fā)現(xiàn)橋墩上出現(xiàn)多處裂縫,從裂縫的形態(tài)來看,這并非是直接由外荷載引起的,經(jīng)過國內(nèi)外學(xué)者的研究分析,此種裂縫是因溫度的變化而產(chǎn)生。雖然目前在這一方面很多人已經(jīng)做了大量的研究工作并獲得了許多有意義的成果與經(jīng)驗,但是,針對大型連續(xù)剛構(gòu)橋橋墩,特別是超高薄壁空心墩的研究并沒有一套完整的理論供設(shè)計人員參考。
　　本文通過對某一實際工

2、程的不間斷測量以及有限元模型的深入分析,對超高薄壁空心墩的空間應(yīng)力分布、裂縫分布與形態(tài)及其影響因素、防裂措施等進行了比較精細的研究。具體內(nèi)容主要有:
　　1、從材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)出發(fā),對混凝土橋墩的空間應(yīng)力分布進行了分析,并利用有限元的方法對溫度場分布和橫向溫度應(yīng)力進行了計算;
　　2、基于某個連續(xù)剛構(gòu)橋的超高薄壁空心墩,對其進行了全年連續(xù)不間斷溫度和應(yīng)力測試,掌握了橋墩內(nèi)部溫度隨時間的變化規(guī)律,并且得到

3、了橋墩內(nèi)外壁的最大正負溫差值和最大正負應(yīng)力差值。
　　3、為進一步探明橋墩的空間應(yīng)力場分布及溫度效應(yīng),建立橋墩的三維實體有限元模型,對橋墩的受力狀況進行最不利組合,得到了空間應(yīng)力場的數(shù)值解,根據(jù)最不利溫差對溫度應(yīng)力進行了詳細計算,得到了與實測數(shù)據(jù)相一致的結(jié)果。并從設(shè)計的角度出發(fā),對橋墩溫度效應(yīng)的影響進行了參數(shù)分析。
　　4、對橋墩豎向裂縫的形成機理進行了較為詳細的探究,并從橋梁形成過程中包括設(shè)計、施工和運營管理三個環(huán)節(jié)出發(fā),