超高薄壁空心墩空間應(yīng)力場(chǎng)及防裂對(duì)策研究.pdf

1、從材料性能、截面特性以及經(jīng)濟(jì)性來(lái)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(lái),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(lái)看,這并非是直接由外荷載引起的,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)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(yàn),但是,針對(duì)大型連續(xù)剛構(gòu)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(shè)計(jì)人員參考。
　　本文通過(guò)對(duì)某一實(shí)際工

2、程的不間斷測(cè)量以及有限元模型的深入分析,對(duì)超高薄壁空心墩的空間應(yīng)力分布、裂縫分布與形態(tài)及其影響因素、防裂措施等進(jìn)行了比較精細(xì)的研究。具體內(nèi)容主要有:
　　1、從材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)及彈性力學(xué)等基礎(chǔ)力學(xué)出發(fā),對(duì)混凝土橋墩的空間應(yīng)力分布進(jìn)行了分析,并利用有限元的方法對(duì)溫度場(chǎng)分布和橫向溫度應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算;
　　2、基于某個(gè)連續(xù)剛構(gòu)橋的超高薄壁空心墩,對(duì)其進(jìn)行了全年連續(xù)不間斷溫度和應(yīng)力測(cè)試,掌握了橋墩內(nèi)部溫度隨時(shí)間的變化規(guī)律,并且得到

3、了橋墩內(nèi)外壁的最大正負(fù)溫差值和最大正負(fù)應(yīng)力差值。
　　3、為進(jìn)一步探明橋墩的空間應(yīng)力場(chǎng)分布及溫度效應(yīng),建立橋墩的三維實(shí)體有限元模型,對(duì)橋墩的受力狀況進(jìn)行最不利組合,得到了空間應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值解,根據(jù)最不利溫差對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算,得到了與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相一致的結(jié)果。并從設(shè)計(jì)的角度出發(fā),對(duì)橋墩溫度效應(yīng)的影響進(jìn)行了參數(shù)分析。
　　4、對(duì)橋墩豎向裂縫的形成機(jī)理進(jìn)行了較為詳細(xì)的探究,并從橋梁形成過(guò)程中包括設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理三個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā),