超高薄壁空心墩空間應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、結(jié)構力學及彈性力學等基礎力學出發(fā),對混凝土橋墩的空間應力分布進行了分析,并利用有限元的方法對溫度場分布和橫向溫度應力進行了計算;
　　2、基于某個連續(xù)剛構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力差值。
　　3、為進一步探明橋墩的空間應力場分布及溫度效應,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,得到了空間應力場的數(shù)值解,根據(jù)最不利溫差對溫度應力進行了詳細計算,得到了與實測數(shù)據(jù)相一致的結(jié)果。并從設計的角度出發(fā),對橋墩溫度效應的影響進行了參數(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計、施工和運營管理三個環(huán)節(jié)出發(fā),