基于新旧规范大跨度斜拉桥收缩徐变效应影响分析

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收缩徐变是混凝土材料本身固有的特性。收缩是混凝土的体积随着时间变化而减小的现象,徐变是在长期荷载作用下应变随时间变化而增长的效应。由于时间的跨度长、环境湿度的变化大、各构件理论厚度和混凝土抗压强度都不同,收缩徐变对桥梁结构的影响效果就越明显。为了研究新旧桥涵规范下收缩徐变对大跨度斜拉桥影响量的区别,本文通过新旧两种桥涵设计规范(1985版和2018版),对在建的嘉鱼桥的混凝土索塔和运营十几年荆州桥的混凝土主梁进行了收缩徐变的效应分析,具体内容如下:(1)首先对国内外常见的收缩与徐变的计算模式进行了分类总结,推导了有限元初应变法和混凝土收缩徐变初应变法的基本计算公式,然后将我国交通部颁布的两部规范——以前的“桥涵规范”《JTJ 023-85》(简称85规范)和新近的“桥涵规范”《JTG 3362-2018》(简称18规范)中的收缩徐变指数函数进行了拟合,针对新旧规范徐变系数与收缩应变量进行了详细的影响因素对比分析。(2)借助大型通用软件MIDAS建立了嘉鱼桥全桥模型,介绍了施工工况和收缩徐变基本参数;选取南塔结构模型进行时变效应的研究;分析了索塔结构在新旧规范下收缩徐变影响量的差异,比较了新旧规范在徐变计算方面的不同点;并且针对不同计算终止时间、不同混凝土构件加载龄期及不同环境湿度对索塔竖向位移进行了分析研究。(3)最后采用BDCMS平面杆系有限元软件建立荆州桥的计算模型,对比了大跨度PC斜拉桥成桥以后的主梁受力变化情况,分析了其中的影响原因。并且结合十几年健康监测得到的运营期混凝土主梁挠度实测值,再与新旧规范下的理论值进行比较分析,验证了新规范收缩徐变对混凝土主梁挠度变化较旧规范要更符合实际;并在此基础上提出了许多关于设计、施工、监控与监测的有用建议。
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