溫濕變化對(duì)三塔結(jié)合梁斜拉橋徐變效應(yīng)的影響研究.pdf

1、隨著道路等級(jí)的不斷提高和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，橋梁呈現(xiàn)出跨徑不斷增大，橋型不斷豐富，結(jié)構(gòu)不斷輕型化的發(fā)展趨勢(shì)。鋼-混結(jié)合梁是將鋼梁和混凝土橋面板通過(guò)抗剪連接件連接成整體并考慮共同受力的橋梁結(jié)構(gòu)形式。相對(duì)于不按結(jié)合梁設(shè)計(jì)的純鋼橋，組合橋可以采用截面較小的鋼梁，截面的慣性矩較大，有利于減少結(jié)構(gòu)在活荷載下的撓度。通過(guò)抗剪連接件的連接作用，混凝土橋面板對(duì)鋼梁受壓翼緣起到約束作用，從而增強(qiáng)了鋼梁的穩(wěn)定性，有利于材料強(qiáng)度的充分發(fā)揮。截面高度的降低，使結(jié)構(gòu)

2、外形更加纖巧，改善橋梁的景觀效果，并利于增加橋下凈空或降低橋面高程。
　　 武漢二七長(zhǎng)江大橋是主梁采用鋼結(jié)構(gòu)，橋面板采用混凝土結(jié)構(gòu)，主梁和橋面板采用剪力件連接的世界最大跨徑的三塔結(jié)合梁斜拉橋。鋼-混凝土結(jié)合梁橋由于混凝土徐變的影響，將在鋼和混凝土的結(jié)合面上產(chǎn)生相互作用力，導(dǎo)致內(nèi)力重分布和附加變形的產(chǎn)生。而周圍環(huán)境的溫度和相對(duì)濕度是影響混凝土徐變的重要因素。溫度升高，使混凝土的粘性降低，也使其彈性模量降低，徐變率增大。較低的環(huán)境相

3、對(duì)濕度使收縮增大，而收縮促進(jìn)干燥徐變，引起混凝土徐變量增大。但目前混凝土橋梁的徐變效應(yīng)研究主要集中在外界環(huán)境溫濕度恒定不變的方面，較少將季節(jié)溫濕度變化計(jì)入混凝土徐變的計(jì)算，不能更全面更真實(shí)反映環(huán)境因素對(duì)混凝土徐變效應(yīng)的影響。探明吊裝時(shí)間內(nèi)溫度、濕度的變化對(duì)結(jié)合梁橋徐變效應(yīng)的影響，對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、安全運(yùn)營(yíng)有重要的理論與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文以武漢二七長(zhǎng)江大橋?yàn)楣こ瘫尘?，?yīng)用大型橋梁軟件MIDAS/cvill建立空間

4、結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行了有限元仿真分析；基于歐洲混凝土規(guī)范CEB-FIP(90)徐變計(jì)算公式，使用計(jì)算機(jī)編程平臺(tái)VB編寫可以計(jì)入溫濕度變化的徐變系數(shù)計(jì)算程序；計(jì)算了不同吊裝時(shí)間內(nèi)溫濕度變化對(duì)三塔結(jié)合梁斜拉橋主梁撓度、應(yīng)力的影響。具體的講，主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作：
　　 1、運(yùn)用Midas軟件對(duì)武漢市二七長(zhǎng)江大橋整個(gè)施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變形、內(nèi)力及應(yīng)力進(jìn)行了模擬計(jì)算，驗(yàn)證了該橋設(shè)計(jì)的合理性；
　　 2、基于歐洲混凝土規(guī)范CEB-

5、FIP(90)徐變計(jì)算公式，使用計(jì)算機(jī)編程平臺(tái)VB編寫可以計(jì)入溫濕度變化的徐變系數(shù)計(jì)算程序，通過(guò)輸入相關(guān)參數(shù)，然后調(diào)用主程序不斷循環(huán)，從而得到指定持荷時(shí)間范圍內(nèi)的徐變系數(shù)，進(jìn)而利用橋梁分析軟件MADIS/civil中的徐變函數(shù)用戶自定義功能，實(shí)現(xiàn)徐變效應(yīng)在有限元結(jié)構(gòu)分析中的計(jì)算，從而提出了一個(gè)更全面更準(zhǔn)確的考慮施工環(huán)境因素對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)影響的計(jì)算方法，有力的豐富了混凝土徐變計(jì)算理論；
　　 3、本文將武漢全年劃分為四個(gè)季度，

6、分別取每個(gè)季度溫度和相對(duì)濕度的平均值，從而計(jì)算了不同吊裝時(shí)間內(nèi)溫濕度變化對(duì)三塔結(jié)合梁斜拉橋主梁撓度、應(yīng)力的影響。結(jié)果表明：在不同時(shí)間進(jìn)行橋面板吊裝時(shí)，主梁撓度和應(yīng)力隨濕度的增大而減小，隨溫度的增大而增大。且濕度不變時(shí)隨季度溫度的變化，主梁撓度最大值和最小值相差可達(dá)2cm溫度不變時(shí)隨季度相對(duì)濕度的變化撓度最大值和最小值相差可達(dá)5.3cm，溫濕度按實(shí)際季度變化時(shí)撓度相差可達(dá)2cm。該理論可以更全面的估計(jì)和預(yù)測(cè)徐變效應(yīng)對(duì)大跨度梁橋結(jié)構(gòu)影響，對(duì)