本文關鍵詞：預應力混凝土橋梁實體單元與桿單元組合模型收縮徐變效應分析研究　出處：《交通運輸部公路科學研究院》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：混凝土結構在持續(xù)荷載作用下變形隨時間不斷增長的情況,稱之為混凝土徐變。根據(jù)工程實際,混凝土的收縮徐變會占到混凝土變形的很大一部分比例,徐變變形逐步累計值可以達到同樣的應力狀態(tài)下彈性變形的1.5~3倍甚至更多,對混凝土結構的長期變形影響很大,而且會改變結構的應力狀態(tài)。在預應力鋼筋混凝土結構中,混凝土收縮徐變與配筋有關,混凝土要收縮徐變,鋼筋不產(chǎn)生收縮徐變,而且對混凝土收縮徐變有一定的約束作用,從而引起預應力混凝土結構內部的應力重分布和預應力損失。對于施工過程中體系轉換和超靜定的預應力鋼筋混凝土橋梁結構,收縮徐變變形受到約束會產(chǎn)生結構內力的重分布。所以收縮徐變變形是混凝土橋梁結構設計中必須要考慮的結構行為�，F(xiàn)在主流的混凝土收縮徐變計算均建立在梁單元的基礎上,鋼筋是采用換算截面的方法加到混凝土截面上的,計算收縮徐變時鋼筋和混凝土一同收縮徐變。從物理概念上鋼筋和混凝土一同收縮徐變是不合理的。本文研究采用三維實體單元和桿單元組合的精細有限元計算模型分析預應力混凝土橋梁結構的收縮徐變,其中實體單元用來模擬混凝土結構,正面積桿單元用來模擬鋼筋,負面積桿單元模擬孔道,并用位移約束方程關聯(lián)實體和桿單元節(jié)點。鋼筋的預應力通過桿單元初內力的形式施加。在精細化有限元模型的基礎上通過逐步疊加單元應變的方法計算預應力混凝土橋梁的收縮徐變及施工過程體系轉換問題并編制相應的程序模塊。本文給出了編制模塊的關鍵技術及思路,并通過算例對比分析驗證編制的模塊的正確性。
[Abstract]:It is called concrete creep when the deformation of concrete structure increases with time under the action of continuous load. According to the engineering practice, the shrinkage and creep of concrete will account for a large proportion of the deformation of concrete. The accumulative value of creep deformation can reach 1.53 times or more than that of elastic deformation under the same stress state, which has great influence on the long-term deformation of concrete structure. And it will change the stress state of the structure. In the prestressed reinforced concrete structure, the shrinkage and creep of concrete is related to the reinforcement, the concrete must shrink and creep, and the reinforcement does not produce shrinkage and creep. Moreover, it can restrain concrete shrinkage and creep to some extent. Thus, the stress redistribution and loss of prestress in prestressed concrete structure are caused. For the prestressed reinforced concrete bridge structure with system transformation and statically indeterminate during the construction process. The redistribution of internal force will occur when the shrinkage and creep deformation is restricted. Therefore, shrinkage and creep deformation is the structural behavior that must be considered in the design of concrete bridge structure. Nowadays, the mainstream calculation of shrinkage and creep of concrete is based on. On the basis of the beam element. The steel bar is added to the concrete section by the method of conversion section. It is not reasonable to calculate the shrinkage and creep of steel bar and concrete when they are shrinkage and creep. In this paper, the fine finite element method of 3D solid element and bar element combination is studied to calculate the shrinkage and creep of steel bar and concrete. The model is used to analyze the shrinkage and creep of prestressed concrete bridge structure. The solid element is used to simulate the concrete structure, the positive area bar element is used to simulate the reinforcement, and the negative area bar element is used to simulate the pore channel. The prestress of steel bar is applied through the form of initial internal force of the bar element. On the basis of the fine finite element model, the prestress is calculated by the method of superposing the strain of the element step by step. The shrinkage and creep of concrete bridge and the conversion of construction process system are discussed and the corresponding program modules are worked out. The key technology and train of thought of compiling the module are given in this paper. The correctness of the module is verified by comparison and analysis of an example.
【學位授予單位】：交通運輸部公路科學研究院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441

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本文編號：1422354