混凝土收縮預測模型及拼寬橋梁結構的收縮效應.pdf

1、在既有橋梁拓寬改造工程中，新、舊混凝土間混凝土收縮差將對拼接后結構的受力變形性能以及拼接時間的確定產生顯著影響。正確的估計和預測收縮應變是計算分析混凝土收縮對結構影響的前提。然而，采用現有不同規(guī)范模型計算混凝土收縮所得的分析結果相差懸殊，這說明這些現有收縮預測模式的適用性有待進一步研究。另外，箱形截面是現代大跨橋梁結構中常用的截面形式，其內表面不與大氣接觸，干燥速度受到影響，其收縮應變發(fā)展規(guī)律必定與實心截面有一定的區(qū)別，國內外對此研究較

2、少。
　　 因此，本文主要針對箱形截面構件的收縮發(fā)展規(guī)律和箱梁橋拼寬中的收縮效應，依托國家自然科學基金項目“既有混凝土橋梁加寬改造設計的基礎理論研究”，完成了以下工作:
　　 (1)綜合國內外研究成果，從混凝土收縮機理出發(fā)，總結了收縮的種類和影響收縮的因素，并據此對CEB-FIP系列模型、ACI系列模型、B-P系列模型、GL2000模型等國內外有代表性的混凝土收縮預測模型進行比較研究，重點分析了各種模型的理論基礎、考慮因

3、素、預測精度等。
　　 (2)通過對6組混凝土試件進行180天收縮應變觀測，得到了不同理論厚度和截面形式試件的收縮應變發(fā)展規(guī)律。試驗結果表明:混凝土收縮前期發(fā)展快，后期發(fā)展慢;各收縮預測模型計算收縮值均明顯小于試驗值;隨著試件理論厚度的增大，收縮值減小;前180天內，箱形截面試件收縮值大于實心截面試件。
　　 根據最小二乘法原理，對試驗數據進行擬合，提出“箱形截面影響系數”的概念，對我國路橋規(guī)范收縮計算公式進行了修正，修

4、正后計算結果與試驗值吻合良好。
　　 (3)以江西昌樟高速公路改擴建工程中的一座預應力混凝土連續(xù)箱梁橋為背景，建立有限元桿系模型，對其拼寬過程中的混凝土收縮效應進行了理論計算。計算結果表明，新舊主梁收縮差會使拼寬后橋梁上部結構中產生較大的效應，包括橫向支座反力、主梁橫向位移、橫向彎矩、縱向軸力。新舊主梁間采用剛接和鉸接時收縮效應相差不大;支座橫向約束越強，收縮導致的主梁橫向位移和橫向彎矩越小，軸力越大，橫向支座反力先增大后減小;