基于ABAQUS对后张法预应力箱梁存放期作用效应的研究

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本研究依托于实际工程部件,通过实际数据与有限元模拟数据对比,对模型进行反复修正后完成模型的建立,得出了模型应用于实际建模时的误差调整方法,确定科学检测及评估存梁期及存梁后预制箱梁性能的技术手段,并获得箱梁的使用参数。参考国内外学者针对混凝土收缩徐变的研究方法和结论,利用ABAQUS建立了合理的预应力箱梁模型,考虑混凝土收缩徐变和钢筋应力松弛,分析张拉预应力、自然存放、铺装通车阶段下预应力箱梁受力及变形。通过分析各阶段下箱梁内力分布及变化、挠度变化,得到以下结论:(1)目前已有的修正有效模量计算模型、creep模型的计算可很好的应用于实际桥梁构件进行模拟,考虑混凝土收缩徐变与钢束蠕变共同作用的计算公式可用于定义有限元中混凝土徐变产生应力损失,利用以对数函数为基础的级数函数可拟合现行规范中的钢束松弛理论值。(2)调整钢筋骨架结构可很好的对钢束存放期挠度和受力变形的误差进行校对,通过对模型钢筋骨架进行调整,将模型误差从初始的8.5%降至1.2%。(3)若箱梁存放期超过106天,需对其挠度进行控制,而每抵消1mm跨中挠度,需在跨中施加25000N的集中力。且随着存放期延长,箱梁挠度上涨速度由快至慢,在存放期达300天后挠度趋于稳定不再增加。(4)箱梁模型随着模拟使用期的增长,混凝土徐变和钢束应力损失将达到极限,动态荷载的波动对于箱梁挠度造成的波动幅度随之减小,在吊装使用560天后,行车挠度波动的最小值将稳定在10.5mm,由于车轮与桥面的接触,弯矩和剪力分布曲线在车轮作用处均会出现明显弯折。
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