混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析.pdf
《混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、混凝 土收缩徐变对 高、 低塔混合梁斜拉桥成桥状 态的影响分析 杜文斌 2 7 混凝土收缩徐变对高、 低塔混合梁斜拉桥 成桥 状态 的影响分析 杜 文斌 ( 中铁 八局 集 团有 限公 司 , 四川 成 都 6 1 0 0 3 1 ) 摘要 :为了解 混合梁斜拉桥混凝土收缩徐变对其成桥 状态 的影 响, 以某 主跨 5 2 0 m, 两 桥塔塔 顶高差 8 6 5 m, 主跨为钢 箱 梁 、 边跨 为混凝土箱梁的混合梁斜拉桥为背景 , 采用 基于 等效弹性 模量及 有效 初应变 的方法 , 分析混 凝土 收缩徐变对 边跨 混 凝土梁段线形及主跨钢箱梁线形 、 应力及索力 的影 响 。结果表 明
2、 : 混凝 土收缩徐 变对全桥 线形及 主梁应 力影 响较大 , 其 中混 凝土边跨挠度最大增幅达 3 0 , 主梁应力最大差值约 5 MP a ; 对全桥 索力影 响不 大 ; 顺桥 向、 竖向塔顶位移 均约有 2 c m差别 。 关 键 词 :斜 拉桥 ; 混合 粱 ; 桥 塔 ;混 凝 土 收 缩 徐 变 ; 成 桥 状 态 ; 应 力 ; 线 形 中图分类号 :U 4 4 8 2 1 6 ; U 4 4 8 3 4 文献标 志码 : A 文章编号 : 1 6 7 1 7 7 6 7 ( 2 0 1 4 ) O l 一0 0 2 7 0 4 1 引 言 随 着桥 梁 技 术 的发 展 ,
3、 各 种 新 形式 的桥 梁 结构 相继 出现 , 其 中混 合 梁 桥 的应 用 越来 越 广 泛 。在实 际工程中, 收缩徐变一直是混凝土结构构件需要考 虑 的一 个 重 要 问题 1 , 混 合 梁 桥 中混 凝 土 梁段 的 收缩 徐 变 对 桥 梁 结 构 有 着 不 容 忽 视 的 影 响口 。 “ 。 国内、 外很多学者都对这个问题做过研究 。李传 习 等人_ 1 定量分析 了混合梁斜拉桥混凝土梁段 收缩 徐变对其成桥状态的影响 ; 徐敏 3 研究 了施工过程 中依存效应对高、 低塔混合梁斜拉桥主梁 、 桥塔和索 力的影 响。但这些文献研究只针对一般混合梁梁式 桥或 两塔 高度
4、相差 较 小 的混 合 梁 斜拉 桥 , 没 有针 对 高、 低塔高度相差较大的混合梁斜拉桥 , 进行混凝土 梁段收缩徐变对其成桥影 响的研究 。 以某桥塔高度相差较大的高、 低塔混合梁斜拉 桥为例 , 混凝土收缩徐变采用基于等效弹性模量 以 及有效初应变的方法进行分析 , 探讨混合 梁斜拉桥 边 跨混 凝 土梁段 的收缩徐 变 对边跨 混凝 土 梁段 线形 以及 主跨钢 箱梁 线形 、 应 力 和索力 的影 响 。 2工 程概 况 某大桥结构形式为高、 低塔双索面混合梁斜拉 桥 , 其主跨跨径为 5 2 0 m。主跨为钢箱梁 , 采用封闭 式流线型扁平钢箱梁和正交 异性板钢桥面 , 箱梁高
5、3 2 m, 全宽 3 1 m。边跨采用预应力混凝土箱梁, 其 中低 塔侧 边跨 混凝 土箱 梁跨 径布 置为 ( 3 9 +4 8 +5 3 ) m; 高塔侧 边跨 混 凝土 箱梁 跨径 布 置为 ( 5 3 + 5 4 8 ) m。桥塔为下塔柱分离 、 上塔柱内收的酒瓶形 , 高塔 高 2 1 2 m, 矮塔 高 1 2 5 5 m, 两桥 塔塔 顶高度 相差 8 6 5 m。混 凝 土 箱 梁 与 桥 塔 均 采 用 C 5 0混 凝 土 。 大桥 立 面布置 示 意如 图 l 所示 。 图 1大桥 立面布 置示意 单位 :ri i 3 混凝 土梁 段收 缩徐变 计算 基本 理论 与方
6、法 由于主梁的各个节段混凝土具有不 同的龄期 , 在有限元分析 中必须仔细 考虑 混凝土 收缩徐 变效 应。本文的有限元分析中引入 了等效弹性模量以及 有效初应变的概念 , 等效弹性模量考虑 的是 当前阶 段 的时 间效应影 响 , 而有 效 初 应 变考 虑 的是 以往 阶 段 对 当前 时 间段 的影 响 。 首先考虑单轴应力下收缩徐变效应的混凝土应 力应变关系 , 从而推导多轴应力下徐变等效荷载 的计算公式r 1 。混凝土单轴应力时间关系如图 2 所示 。通过分析图 2 , 可得 在 时间段引起的 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 8 2 8 作者简 介: 杜文斌 ( 1 9 6 3
7、一) , 男 , 高级工程师 , 1 9 8 4年毕业 于石家庄铁道 大学铁道工程 专业 , 工学学士 , 2 0 0 7年 毕业于华南理工 大学交通与土 木工程专业 , 工程硕士( E ma i l : 7 9 0 4 7 6 9 6 5 q q c o rn) 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 8 世 界 桥 梁 2 0 1 4 , 4 2 ( 1 ) 应变增量( 弹性应变增量+徐变应变增量) 为 : r一1 dra ( r ) F 一E + , r ) d r J d ( r ) 一 等 1 + ( ) 一 -E l + p ( tl ,t i- i
8、 ) 其 中 图 2混凝土单轴应力时间关系 洲r P 2一 式中, E为混凝土弹性模量; 为混凝土徐变系数。 f 时间段 的总应 变增 量 为 : 一 1 +ID ( 1 ) + ( , 专 卜 ( , t j 专 ) J一 1 一 整理可得 当前时间段 的应力应变关 系增 量 表达 式为 : 一 + L 式 中 , E 为 按 龄 期 调 整 的 有 效 弹 性 模 量 l 为 初 应 变 。 若 同时考 虑 收缩效 应 , s 可写 为 : 一 ( , t j 号 ) 一 ( , t j - 专 ) + J= L 一 式 中, e 一e E p ( t 一t ) 一fl ( t 一t )
9、为当前时 间段 的收缩 应 变 增 量 ; 口为 混 凝 土 收 缩 系 数 。 为 混凝 土极 限 收缩 变 形 ; t 为 收 缩 开始 时 的混 凝 土 龄期 。 4 混合梁斜拉桥边梁混凝 土收缩徐变对成桥状态 的 影响分 析 4 1 有 限元 建模 为 了对 比收 缩 徐 变对 结 构 成桥 状 态 的影 响 , 采 用桥 梁结 构有 限元 计算 软件 MI DAS C i v i l 建 立 2个 全桥模型, 其 中一个考虑混凝土收缩徐变 , 另一个不 考虑 混凝 土收 缩徐 变 。 考虑收缩 徐变 模 型 的 C 5 0混 凝 土强 度 为 5 0 MP a , 环境 年 平 均
10、相对 湿 度 取 8 O , 构 件 理 论 厚 度 由程序 自动计 算得 到, 程 序计算 所得 徐变 系数 时 间关 系 如 图 3所 示 , 收 缩 应 变 时 间关 系 如 图 4 所示 。 籁 垛 嫘 时间 d 图 3徐变 系数 时 间关 系 图 4收 缩 应变 时 间 关 系 主梁采用梁单元模拟 , 斜拉索采用桁架单元模 拟 , 塔 和I 临时支 撑 支架 采 用 空 间 杆件 结 构 模 拟 。全 桥共 5 1 3 个梁单元 , 1 2 4个桁架单元 , 共计 6 3 7 个单 元 。桩 基 为一般 支承 , 索梁 为 刚性连 接 。 4 2 结果 分析 通过计算 , 成桥状态在
11、恒载作用下 , 4号桥塔侧 边 跨 、 主跨 箱梁 在是 否 考 虑 混凝 土收 缩 徐 变 影 响下 的挠度 分别 如 图 5 、 图 6所示 。 从 图 5可 以看 出 , 考 虑收 缩徐 变 时 , 4号 桥 塔侧 边 跨箱 梁挠 度 会 增 大 , 最 大增 幅 达 3 O , 可 见 收缩 徐变对边跨混凝土箱梁存在较大影响。从 图 6可以 看 出, 考虑收缩徐变时, 中跨上挠略偏小, 靠近中跨 跨 中下挠 略偏 大 。对 比图 5 、 图 6可见 , 收缩 徐 变对 边跨、 主跨挠度的影响规律相似 , 但对主跨挠度 的影 响程 度较小 。 成桥 状 态在 恒 载 作用 下 , 是 否
12、 考虑 混 凝 土 收缩 徐 变 影响 的主梁 应力 差 如图 7所示 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 混凝土 收缩徐变对 高 、 低塔混合梁斜拉桥成桥状态 的影 响分析 杜文斌 2 9 昌 雷 趟 耀 莹 顺桥向坐标 瑚 注:图中顺桥向坐标以4 号桥塔处主梁节点为零点起算。 图 5 4号桥 塔侧 边跨箱梁挠度 顺桥向坐标 m 注:图中顺桥向坐标以4 号桥塔处主梁节点为零点起算。 图 6 4号桥塔侧主跨箱梁挠度 顺桥向坐标 m 注:应力差为考虑收缩徐变状态一 不考虑收缩徐变状态,图中顺桥向 坐标以3 号桥塔处主梁节点为零点起算。 图 7成 桥 状 态 下 主
13、 梁 应 力 差 从 图 7可以看 出, 在斜拉索初张力与索力保持 不变的情况下 , 混凝 土收缩徐变使主梁应力偏差较 大, 在靠近桥塔处特别明显 , 最大偏差约 5 1 0 MP a 。 成桥状态在恒载作用下, 是否考虑混凝土收缩 徐变 影 响的 4号桥 塔塔 顶位 移如 表 1 所 示 。 从表 1 可以看 出, 由于收缩徐变效应的存在 , 导 致 4号桥塔塔顶顺桥 向位移存在 2 5 C IT I 左右的差 表 1 4号桥 塔塔顶位 移 c m 注 : 顺桥向变形以偏向岸侧 为正 。 别 , 竖向位移也存在约 2 c m 的差别 。 成 桥 状态 在 恒 载作 用 下 , 是 否考 虑
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土 收缩 混合 斜拉桥 状态 影响 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【gr****et】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【gr****et】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。