【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁以其自重輕、抗扭強(qiáng)度大等特點被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)在橋梁的建設(shè)之中，但施工以及運營過程中小箱梁會出現(xiàn)不同類型裂縫,其中小箱梁沿預(yù)應(yīng)力管道方向延伸的腹板縱向裂縫十分嚴(yán)重。本文利用現(xiàn)場觀測以及有限元分析的方法，針對此類裂縫的成因機(jī)理進(jìn)行分析研究: 1)文中通對現(xiàn)場腹板裂縫外觀參數(shù)觀測分析，詳細(xì)統(tǒng)計工程實例中出現(xiàn)的小箱梁腹板裂縫的長度、寬度、深度以及具體位置形式，在裂縫外觀統(tǒng)計中對小箱梁裂縫周圍區(qū)域的混凝土強(qiáng)度以及碳化深度進(jìn)行實際測量，結(jié)合小箱梁腹板裂縫統(tǒng)計結(jié)果對腹板縱向裂縫成因進(jìn)行初步分析。 2)結(jié)合實際預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁模型，利用midas2012建立空間有限元模型，對五跨連續(xù)小箱梁在張拉架設(shè)至運營階段的腹板應(yīng)力場進(jìn)行全面分析�？紤]整體施工過程中腹板預(yù)應(yīng)力束、頂板負(fù)彎矩束對腹板應(yīng)力影響，并模擬分析小箱梁可能出現(xiàn)的收縮徐變、支座沉降、移動荷載以及溫度效應(yīng)對腹板應(yīng)力的影響，研究結(jié)果表明：在預(yù)應(yīng)力張拉、溫度效應(yīng)、支座沉降以及收縮徐變的影響下，腹板主拉應(yīng)力均小于1MPa，移動荷載作用下腹板最大主拉應(yīng)力為1.47MPa，均不會對腹板縱向開裂產(chǎn)生直接影響。 3)在對小箱梁結(jié)構(gòu)整體分析之后，利用大型通用有限元程序ANSYS建立實體模型，對小箱梁腹板局部可能出現(xiàn)的影響參數(shù)進(jìn)行分析研究。針對預(yù)應(yīng)力管道局部偏差、腹板厚度變化以及普通鋼筋配置等因素對腹板影響進(jìn)行有限元模擬，從而對腹板縱向裂縫成因機(jī)理進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力局部偏差即會對腹板主拉應(yīng)力產(chǎn)生極大影響，腹板預(yù)應(yīng)力管道局部偏差2cm，預(yù)應(yīng)力張拉時產(chǎn)生的徑向力即會使小箱梁腹板產(chǎn)生縱向裂縫。腹板厚度的減小2cm會使腹板縱向裂縫的開裂荷載減小，極易產(chǎn)生縱向裂縫。腹板普通縱向鋼筋以及箍筋的合理布置對開裂荷載影響較小，，但抑制對裂縫深度、寬度發(fā)展。結(jié)構(gòu)采用的海工混凝土水化速度快、水化熱大、配合比不當(dāng)?shù)葘Ω拱蹇v向裂縫均有較小影響。 4)并利用本文觀測以及研究結(jié)果，針對小箱梁縱向裂縫控制措施提出合理建議。
【圖文】：

圖 2.3 小箱梁腹板縱向裂縫圖.3.2 主要研究內(nèi)容本文結(jié)合實際工程預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁橋梁進(jìn)行研究，研究工作主要分為以下幾方面：1. 首先探討預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁腹板裂縫產(chǎn)生原因，對依托工程的腹板裂縫進(jìn)面的檢測分析，對于實際工程橋梁的腹板裂縫進(jìn)行實際檢測，統(tǒng)計其裂縫長度、寬以及深度；并對混凝土的粗集料程度以及裂縫周圍混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析。初步探討能影響腹板縱向裂縫的參數(shù)因素。2. 然后根據(jù)裂縫的形式、外觀、深度等因素，得出腹板裂縫分布規(guī)律，然后進(jìn)限元建模整體分析，通過各種荷載作的影響下，模擬小箱梁在整體連續(xù)梁狀況下的力場分布，進(jìn)一步分析在連續(xù)梁階段裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素。3. 在分析小箱梁整體模型之后，鑒于空間梁單元模型不能得到詳細(xì)的局部分析，還需要建立空間局部模型，進(jìn)行張拉架設(shè)階段的空間受力分析。對于預(yù)應(yīng)力混凝

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文取芯試驗結(jié)果如表所示。檢測結(jié)果表明，20 個芯樣中有 13 個取到波紋裂縫均開展到了芯樣內(nèi)側(cè)端部；另外 7 個芯樣鉆取過程中碰到普通鋼筋，裂到了芯樣內(nèi)側(cè)端部，芯樣高度均大于 45mm，表明小箱梁腹板混凝土保護(hù)層于設(shè)計值 30mm；此外，芯樣中混凝土骨料沿其長度方向基本分布均勻。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U445.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 施穎,鄭建群;從設(shè)計層面探討預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋裂縫控制[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報;2005年04期

2 陳善勤;麻文燕;;簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋特點及單(雙)支座受力分析[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年S1期

3 程仁元,鄭振飛;白塔大橋箱梁效應(yīng)分析[J];福州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

4 鐘銘,王海龍;混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題的研究進(jìn)展[J];國防交通工程與技術(shù);2003年01期

5 魏建年,李寶強(qiáng);小箱梁加固[J];公路;2004年08期

6 王冬松;;杭州灣跨海大橋高性能海工混凝土配合比設(shè)計[J];公路;2009年07期

7 王國亮;謝峻;傅宇方;;在用大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋裂縫調(diào)查研究[J];公路交通科技;2008年08期

8 陳新華;彭衛(wèi);;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫分析與防治[J];公路交通技術(shù);2007年06期

9 閆青華;;淺析橋梁裂縫產(chǎn)生的原因[J];甘肅科技;2008年21期

10 張開銀;郭志偉;顧津申;沈典棟;;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)彎曲孔道預(yù)應(yīng)力損失研究[J];固體力學(xué)學(xué)報;2008年S1期

本文編號：2575742