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(duì)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(guó)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?jī)鋈谧饔孟虑鄭u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(guò)室內(nèi)凍融試驗(yàn)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(qiáng)度及其峰值應(yīng)變、極限抗拉強(qiáng)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(yàn)的對(duì)

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(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(shí)變可靠度產(chǎn)生的因?yàn)?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(jì)所對(duì)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(duì)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(guò)以上試驗(yàn)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(jì)及后期