高性能混凝土連續(xù)梁橋力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)對于鋼筋混凝土混合材料的要求越來越高，尤其是橋梁工程，由于服役環(huán)境的惡劣性和向著大跨度方向發(fā)展的需要，往往要求混凝土具有高強度、高耐久的特性。以高耐久和較高強度而著稱的高性能混凝土(High Performance Concrete, HPC)逐漸受到橋梁設(shè)計、施工者的青睞。
　　本文以預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋為例，應(yīng)用Midas公司開發(fā)的Civil和FEA兩款有限元軟件，依托天津某高速鐵路的三跨連續(xù)梁橋(4

2、8+80+48)m，計算分析基于高性能混凝土連續(xù)梁橋性能。以期為高性能混凝土在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中的應(yīng)用提供借鑒。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)查閱文獻并總結(jié)高性能混凝土配合比設(shè)計和施工養(yǎng)護要求，重點研究C80、C100高性能混凝土的力學(xué)性能。
　　(2)依據(jù)所依托工程，采用Midas Civil建立連續(xù)梁橋梁單元有限元模型，計算對比分析采用C50普通混凝土、C80HPC、C100HPC，橋梁收縮徐變、下?lián)?、梁單元?yīng)力、鋼筋

3、預(yù)應(yīng)力損失等靜力性能的差異。結(jié)果表明，高性能混凝土連續(xù)梁橋的應(yīng)力與變形性能均優(yōu)于普通混凝土連續(xù)梁橋。
　　(3)采用C80HPC、C100HPC對原連續(xù)梁橋進行重新設(shè)計，計算對比分析材料用量、預(yù)拱度的差異，驗算重新設(shè)計前后橋梁的動力性能。高性能混凝土連續(xù)梁橋的動力性能強于普通混凝土連續(xù)梁橋的動力性能。
　　(4)運用Midas FEA建立零號塊實體單元局部應(yīng)力分析的有限元模型，對重新設(shè)計前后零號塊施工中水化熱溫度效應(yīng)對比分析

4、。計算分析重新設(shè)計前后零號塊在懸臂施工過程中各關(guān)鍵施工階段最大應(yīng)力和最大懸臂狀態(tài)時的撓度，結(jié)果表明采用HPC重新設(shè)計后，施工階段零號塊受力更趨合理;最大懸臂狀態(tài)撓度減小，利于施工過程中的線形控制。
　　(5)研究了導(dǎo)致鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足的常見病害及其誘發(fā)因素。從抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕和抗碳化性能等方面分析了高性能混凝土的耐久性，提出進一步增強高性能混凝土橋梁工程耐久性的措施。
　　本文通過建立有限元模型計算對