大跨度PC剛構(gòu)橋的徐變效應(yīng)分析.pdf

1、近年來,隨著預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),大跨度結(jié)構(gòu)的蓬勃發(fā)展,混凝土的強(qiáng)度不斷提高,結(jié)構(gòu)中的徐變現(xiàn)象也越來越受到人們的關(guān)注。徐變和收縮是很多材料的固有時(shí)變特性,特別是混凝土材料,徐變從養(yǎng)護(hù)時(shí)便開始發(fā)展,一直持續(xù)到結(jié)構(gòu)服役期結(jié)束。隨著混凝土強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)跨度的不斷增大,徐變所產(chǎn)生的影響也越來越大,特別是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及大跨度混凝土結(jié)構(gòu)中。徐變會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失,從而影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用性能,;大跨度結(jié)構(gòu)中,徐變會(huì)降低預(yù)拱度,是撓度增大。結(jié)構(gòu)的

2、時(shí)間依存性變形主要由徐變、彈性變形、收縮和溫度變形構(gòu)成,而徐變變形大小可以達(dá)到瞬時(shí)彈性變形的2~4倍,因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中考慮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)使用性能的影響是十分必要的。而目前大多數(shù)收縮徐變的模型都是針對(duì)C20~C40的普通混凝土或者強(qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C30以下的輕骨料混凝土,但對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土和高強(qiáng)混凝土,適用性好、精度高、計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)便的模型目前并不存在,并且考慮預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的大量使用這一客觀事實(shí),提出一個(gè)適合高強(qiáng)混凝土的收縮徐變預(yù)測(cè)模型迫在眉

3、睫。
　　在大量的資料和數(shù)據(jù)、混凝土試驗(yàn)以及工程實(shí)例的基礎(chǔ)上,本文主要工作及成果如下:
　　①搜集對(duì)比國(guó)內(nèi)外影響較大的各種收縮徐變預(yù)測(cè)模型,參考幾種常見的徐變機(jī)理,對(duì)中國(guó)建科院模型(1986),歐洲混凝土學(xué)會(huì)-國(guó)際預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)1978模型(CEB-FIP1978),美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)209委員會(huì)模型(ACI209(1982)),Bazant和Panula提出的BP系列模型(主要是RILEM B3模型),GL2000模型以及日本土木

4、學(xué)會(huì)推薦的日本《混凝土示方書》中的模型,共六種模型的考量因素、數(shù)學(xué)表達(dá)式形式、精度水準(zhǔn)等進(jìn)行了詳細(xì)的定性對(duì)比分析。利用B3變異系數(shù)法,對(duì)各個(gè)模型的精度進(jìn)行定量的對(duì)比分析,結(jié)果反映出GL2000模型整體性能最優(yōu),其次是B3模型和日本混凝土示方書中的模型。
　?、谠谝阎炷列熳兡Ｐ偷那疤嵯?提出了對(duì)應(yīng)力歷史進(jìn)行劃分的階梯法和脈沖法,以及對(duì)計(jì)算過程做相應(yīng)基本假定的逐次法。同時(shí),進(jìn)行了高強(qiáng)混凝土的收縮徐變?cè)囼?yàn),通過對(duì)比,發(fā)現(xiàn)已有模型與試

5、驗(yàn)結(jié)果不能很好地吻合。于是在日本規(guī)范的基礎(chǔ)上,利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,計(jì)算相應(yīng)組合系數(shù),得到修正的徐變預(yù)測(cè)模型,并編制程序計(jì)算徐變度,和試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比。
　?、墼趯?duì)牛角坪大橋進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)后,對(duì)得到的應(yīng)變和撓度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用Python和Abaqus Scripting Interface腳本接口,進(jìn)行二次開發(fā),根據(jù)符合牛角坪大橋使用的高強(qiáng)混凝土的徐變規(guī)律和ACI209(1982)提出的徐變規(guī)律創(chuàng)建新的材料屬性,對(duì)徐變應(yīng)變和撓度進(jìn)