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高层钢筋混凝土结构考虑建造过程的收缩徐变效应

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华南理工大学学报（自然科学版） 2003年第2期31卷 71-76页

作者：林南薰陈叶军华南理工大学建筑学院广东广州510640 深圳市福田区建设局广东深圳518048

研究高层钢筋混凝土建筑考虑建造过程的收缩徐变变形的结构分析理论及方法.采用较精确的弹性老化徐变理论的徐变公式,导出简单的超静定混凝土结构力和位移的本构方程,通过直接积分得出近似解析解,并和有限元法结合,建立了高层建筑考虑... 详细信息

研究高层钢筋混凝土建筑考虑建造过程的收缩徐变变形的结构分析理论及方法.采用较精确的弹性老化徐变理论的徐变公式,导出简单的超静定混凝土结构力和位移的本构方程,通过直接积分得出近似解析解,并和有限元法结合,建立了高层建筑考虑建造过程、收缩和徐变效应的计算模式.同时编制了对应的计算机程序(TBSCE),可节省大量计算机内存和机时.文中给出了30层高层钢筋混凝土结构算例.计算结果表明,建造过程和收缩徐变效应明显,应引起工程界密切注意.

关键词：钢筋混凝土结构建造过程收缩徐变效应弹性老化徐变理论有限元方法计算模式高层建筑

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大跨度矮塔斜拉桥收缩徐变效应分析

公路工程 2013年第4期38卷 58-60,89页

作者：王立峰王子强刘龙东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

在大跨度桥梁中,混凝土收缩徐变将会导致主梁的下挠度增大、应力发生重分布、预应力产生损失,对结构产生不利的影响,通过Midas/Civil2010有限元分析软件对大跨度矮塔斜拉桥建立模型,采用预测模型分析了在成桥状态下收缩徐变效应对主梁... 详细信息

在大跨度桥梁中,混凝土收缩徐变将会导致主梁的下挠度增大、应力发生重分布、预应力产生损失,对结构产生不利的影响,通过Midas/Civil2010有限元分析软件对大跨度矮塔斜拉桥建立模型,采用预测模型分析了在成桥状态下收缩徐变效应对主梁的应力和挠度的影响及预应力损失。同时,总结了针对大跨度矮塔斜拉桥减小收缩徐变效应的几种方法。

关键词：大跨度矮塔斜拉桥收缩徐变效应有限元应力挠度预应力损失

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混凝土自锚式悬索桥施工过程中的收缩徐变效应分析及调整

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公路 2014年第2期59卷 13-17页

作者：乔朋狄谨长安大学建筑工程学院西安市710061 长安大学公路学院西安市710064

混凝土自锚式悬索桥的主梁和桥塔为预应力混凝土或钢筋混凝土结构,在收缩徐变效应的影响下,桥梁结构整体的内力和变形必然发生变化,施工控制过程中必须考虑收缩徐变的影响。结合一座双塔三跨双索面的混凝土自锚式悬索桥,利用非线性有限... 详细信息

混凝土自锚式悬索桥的主梁和桥塔为预应力混凝土或钢筋混凝土结构,在收缩徐变效应的影响下,桥梁结构整体的内力和变形必然发生变化,施工控制过程中必须考虑收缩徐变的影响。结合一座双塔三跨双索面的混凝土自锚式悬索桥,利用非线性有限元模型对施工过程中混凝土收缩徐变对主梁、塔柱、主缆和吊索的内力和线形的影响进行了详细分析,结果表明主梁和塔柱的变形和内力受影响较为显著。根据收缩徐变影响的特点,提出在施工过程中可采取的调整措施,解决收缩徐变效应引起的成桥状态不闭合现象,以保证自锚式悬索桥成桥时达到合理的线形和内力。

关键词：混凝土自锚式悬索桥施工过程收缩徐变效应非线性有限元分析调整方案

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钢管混凝土系杆拱桥收缩徐变效应研究

钢管混凝土系杆拱桥收缩徐变效应研究

作者：罗学睿长安大学

学位级别：硕士

随着钢管混凝土拱桥在工程建设中的迅速发展,钢管混凝土的收缩徐变问题被广泛关注。特别地,对于钢管混凝土系杆拱桥,不仅要重视钢管混凝土的收缩徐变效应,普通混凝土的收缩徐变效应也是不容忽视的。因此,有必要对钢管混凝土系杆拱桥的... 详细信息

随着钢管混凝土拱桥在工程建设中的迅速发展,钢管混凝土的收缩徐变问题被广泛关注。特别地,对于钢管混凝土系杆拱桥,不仅要重视钢管混凝土的收缩徐变效应,普通混凝土的收缩徐变效应也是不容忽视的。因此,有必要对钢管混凝土系杆拱桥的收缩徐变效应进行研究,重点分析收缩徐变对主要受力构件内力、应力和变形的影响。本文主要研究内容如下:(1)以国内外对混凝土、钢管混凝土构件和钢管混凝土拱桥收缩徐变的研究成果为基础,重点了解收缩徐变的基本概念、产生机理和影响因素,以及收缩徐变效应计算理论和分析方法,明确了钢管混凝土系杆拱桥进行收缩徐变效应分析存在的问题,确定了需要研究的目标、内容和方法。(2)针对国内外常用的经典收缩徐变模式,从构造形式、影响因素以及预测精度等方面进行对比分析,探讨了各模式的特点和适用性。根据钢管混凝土系杆拱桥钢管内核心混凝土和普通混凝土的不同特点,结合已有研究成果的归纳分析,推荐了钢管内核心混凝土、普通混凝土(系杆混凝土及桥面系混凝土等)的收缩徐变模式选取方法。(3)结合工程实例,采用推荐的收缩徐变模式,通过建立有限元模型,对钢管混凝土系杆拱桥分别在钢管(普通)混凝土收缩徐变单独作用和钢管(普通)混凝土收缩徐变共同作用下,进行收缩徐变效应分析,明确了考虑收缩徐变作用的重要性。并对比分析了“单独作用”叠加与“共同作用”的计算结果,确定了两者之间的相互关系。(4)针对混凝土收缩徐变效应的影响因素,从收缩徐变模式、施工方法以及构造形式等方面对工程实例进行影响因素分析,探讨了各因素的变化对钢管混凝土系杆拱桥各主要受力构件内力、应力和变形的影响程度。

关键词：钢管混凝土系杆拱桥收缩徐变模式收缩徐变效应核心混凝土普通混凝土影响因素

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简支转连续混凝土箱梁的收缩徐变效应研究

简支转连续混凝土箱梁的收缩徐变效应研究

作者：黄志敏长安大学

学位级别：硕士

简支转连续梁桥从早些年代的20～30米,发展到50～70米,目前在向更大跨径方向发展。最早出现在水利结构上的大体积混凝土已在土木工程领域得到广泛应用,在桥梁建设中出现的频率也日益增多。混凝土存在收缩徐变的问题,因此正确估计收缩徐... 详细信息

简支转连续梁桥从早些年代的20～30米,发展到50～70米,目前在向更大跨径方向发展。最早出现在水利结构上的大体积混凝土已在土木工程领域得到广泛应用,在桥梁建设中出现的频率也日益增多。混凝土存在收缩徐变的问题,因此正确估计收缩徐变对桥梁结构的影响对工程设计、施工、监控有着积极重要作用。本论文以杭州湾跨海大桥引桥70米跨和象山港公路大桥60米跨为研究背景对低强早期张拉的必要性和时间、二次张拉对收缩徐变的影响、收缩徐变作用下简支转连续梁桥在简支状态下、体系转换后连续状态下混凝土梁桥的内力和线形变化,以及收缩徐变对湿接头的开裂影响进行了分析研究。本文通过现场实验和迈达斯软件研究了混凝土箱梁浇筑后从初凝到终凝的混凝土内温度和应力变化,发现在这过程中结构内出现的拉应力超过混凝土的抗拉强度,证明了早期张拉的必要性。本论文根据应力、弹性模量和强度发展变化建议了早期张拉时间和张拉力的大小。此外,通过有限元对桥梁结构不同状态下的内力和变形变化进行了研究,研究结果表明二次张拉不影响桥梁结构的内力和线形。在收缩徐变作用下,结构随着时间的后移结构内力和挠度会发生变化。混凝土的收缩徐变对静定体系下(简支状态)的箱梁的应力影响小,对其线形影响较大,超静定体系下(连续状态)对应力和线形均影响较大。最后,通过有限元模型对简支转连续梁桥现浇段湿接头的内力进行了分析,研究发现在收缩徐变作用下湿接头内部出现了拉应力,拉应力最大值超过了混凝土的抗拉强度,导致了湿接头开裂。

关键词：收缩徐变效应简支转连续梁桥低强早期张拉湿接头裂缝

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大跨径连续刚构桥混凝土收缩徐变效应分析

大跨径连续刚构桥混凝土收缩徐变效应分析

作者：刘洁长安大学

学位级别：硕士

收缩和徐变是混凝土作为粘弹性材料所固有的一种时变特性。对于大跨连续刚构桥而言,混凝土收缩徐变会对结构线形及内力产生很大影响,同时由混凝土收缩徐变所引起的预应力损失、混凝土箱梁下挠、箱梁腹板开裂、结构应力重分布等,会使运... 详细信息

收缩和徐变是混凝土作为粘弹性材料所固有的一种时变特性。对于大跨连续刚构桥而言,混凝土收缩徐变会对结构线形及内力产生很大影响,同时由混凝土收缩徐变所引起的预应力损失、混凝土箱梁下挠、箱梁腹板开裂、结构应力重分布等,会使运营中的桥梁结构过早地失效或丧失功能。因此,正确地估计和预测混凝土收缩徐变对结构的影响,对指导工程设计和施工具有重要的工程评估及理论意义。本文以汉江大桥为工程背景,主要完成了如下工作：（1）在广泛收集国内外混凝土收缩徐变研究资料的基础上,结合目前对混凝土收缩徐变研究的进展,对混凝土的收缩徐变机理、收缩徐变的本质进行了探讨。分析了影响混凝土收缩徐变的主要因素,对国内外具有代表性的收缩徐变模式进行了比较分析;详细阐述了混凝土收缩徐变的基本理论及计算方法。（2）论文结合汉江大桥实测应变数据与CEB-FIP（1990）模式、ACI（209）模式、中国公路JTGD62-2004规范和中国公路JTJ023-85规范四种徐变模式下的对比分析结果,对预应力混凝土箱梁的徐变变形进行了计算及预测。结果表明,JTJ023-85预测模型的计算结果与实测结果最为接近,对混凝土徐变的预测精度较高,可以为同类型桥梁在施工过程中及成桥以后混凝土收缩徐变计算提供参考。（3）借助MIDAS/Civil程序建立大桥整体模型并进行理论计算,从主梁变形、截面应力、预应力损失和墩顶弯矩等方面分析运营期混凝土收缩徐变对结构受力和变形的影响,计算表明混凝土收缩徐变会使得主梁跨中下挠,轴力减小,墩顶弯矩增大,并且是后期影响预应力损失的主要因素。

关键词：连续刚构桥收缩徐变效应预测模型预应力损失

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大跨连续刚构桥收缩徐变效应与计算方法研究

大跨连续刚构桥收缩徐变效应与计算方法研究

作者：宋闯长安大学

学位级别：硕士

近年来我国的交通基建事业迅猛发展,桥梁建设需求日益迫切。在跨越能力、行车舒适性与施工便捷性等方面,大跨连续刚构桥表现出了比其他桥型更大的优势,因而此类桥梁的数量不断增长。然而在长期运营过程中,一些桥梁出现了梁体不断开裂下... 详细信息

近年来我国的交通基建事业迅猛发展,桥梁建设需求日益迫切。在跨越能力、行车舒适性与施工便捷性等方面,大跨连续刚构桥表现出了比其他桥型更大的优势,因而此类桥梁的数量不断增长。然而在长期运营过程中,一些桥梁出现了梁体不断开裂下挠且难于收敛的现象,严重阻碍和制约了此类桥梁的可持续发展。通常,将出现此类问题的原因主要归结于混凝土的收缩徐变、预应力损失及结构分析方法的准确性。收缩徐变作用是其中影响较大且最为棘手的问题,至今尚未研究透彻。对处于自然环境变温、变湿等条件下混凝土的收缩徐变效应、混凝土徐变恢复的相关研究尤为匮乏。因此,无论是出于对既有已建开裂下挠大跨连续刚构桥的维修加固,还是对未来此类桥梁的设计改进,都需要继续对混凝土收缩徐变问题开展更深层次的基础性研究工作。本文作为国家自然科学基金项目“大跨径预应力混凝土箱梁桥性能退化过程及衰变机理”的核心内容,对大跨连续刚构桥运营阶段混凝土收缩徐变问题进行了较为系统的研究。首先,总结归纳了混凝土收缩徐变的发生机理与影响因素,选取目前应用较为广泛的CEB-FIP系列模型、ACI209模型和B3模型等收缩徐变模型进行了对比分析,并给出了模型选取的合理化建议。为了研究收缩徐变作用对大跨连续刚构桥运营期时变效应的影响,以云南省一座在役大跨连续刚构桥为依托,基于三种不同收缩徐变模型研究了其挠度与截面应力的时变效应。研究结果表明,大跨连续刚构桥运营过程中的挠度与截面应力之间联系紧密,且主梁顶板、腹板中部附近及部分底板截面应力持续递减。在对现有各种相关计算方法进行对比分析之后,本文提出了一种可综合考虑自然环境变化多因素(温度、湿度和配筋率等)、递减应力和徐变恢复的混凝土徐变效应计算方法;同时,提出了自然条件下结构总应变(包含收缩、徐变、弹性和温度应变)的计算方法。本文提出的算法具有物理意义清晰、考虑因素全面和便于程序化计算等独特优势。本文研究成果可推动混凝土收缩徐变计算理论的发展,为分析大跨连续刚构桥运营过程中的不断开裂下挠问题提供基础理论支持。同时,对此类桥梁的设计、加固维修及开裂下挠的准确预测具有重要意义。

关键词：大跨连续刚构桥持续下挠收缩徐变效应自然环境递减应力徐变恢复改进算法

大跨预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应分析

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大跨预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应分析

作者：孟晓龙重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国交通事业的蓬勃发展,在西南地区由于地形的起伏高低不平,大跨度预应力混凝土连续刚构桥由于其跨越能力强,施工简单方便等诸多优点,得到了广泛的应用,在我国特别是西部山区修建了大量高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁... 详细信息

近年来,随着我国交通事业的蓬勃发展,在西南地区由于地形的起伏高低不平,大跨度预应力混凝土连续刚构桥由于其跨越能力强,施工简单方便等诸多优点,得到了广泛的应用,在我国特别是西部山区修建了大量高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁。但是,在大跨度预应力混凝土连续刚构桥的建造过程中,也存在一系列技术难题,这些技术难题如不能得到很好地解决,将严重影响桥梁的施工质量。混凝土收缩徐变效应对结构变形以及应力的影响一直是预应力混凝土连续刚构桥在修建过程中较难解决的技术难题之一。由于影响因素多,混凝土收缩徐变效应非常复杂,在很多情况下常常表现出较严重的随机性,从而收缩徐变效应在实际工程中对结构的影响难以准确把握。由于施工现场的复杂性,使得现场测试一般都存在一定的误差。如何在实际的工程中准确预测和解决收缩徐变效应对结构的影响,对指导实际工程的建设具有重要价值。本文在已有的研究成果基础上,以云南省某连续刚构桥为工程背景,采用Midas Civil有限元软件,建立了桥梁施工控制计算的有限元模型,通过计算分析,重点研究了预应力混凝土连续刚构桥在整个施工过程中以及成桥状态的收缩徐变效应。具体来讲,本文研究内容如下:(1)对混凝土收缩徐变问题的研究现状进行了广泛调研、对混凝土收缩徐变的机理以及影响混凝土收缩徐变的主要因素进行了归纳总结。(2)对比分析了国内外混凝土收缩徐变预测模型的异同点,影响各预测模型的主要因素和各预测模型的适用范围,为实际工程中研究混凝土收缩徐变效应时如何选择合适的预测模型提供依据。(3)以云南省某连续刚构桥作为工程背景,运用有限元分析软件Midas Civi建立了全桥计算模型,选用四种不同规范的收缩徐变预测模型,对该桥在施工阶段的应力、内力、预拱度、预应力损失以及挠度等主要参数的影响进行了对比分析,归纳总结了采用不同规范的计算结果的差异,初步分析了产生这些差异的原因。(4)以该连续刚构桥为试验研究对象,采用了“远程连续”的应力测试方法,通过该方法有效的减少了周边环境因素对测试结果的影响。(5)通过采用四种规范分析计算得到的理论计算值与实测值进行对比和分析,考虑收缩徐变对施工阶段以及成桥阶段中应力及挠度的影响,总结了各个预测模型的适用范围及优缺点。

关键词：连续刚构桥有限元计算收缩徐变效应预测模型

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收缩徐变效应对悬臂梁桥挠度的影响

中国科技信息 2018年第Z1期 58-59+14页

作者：王凤彪王行耐山东交通学院

本文针对悬臂施工连续梁桥的建设,提出了在施工监控中收缩徐变效应能够影响挠度的观点。在港航路桥与隧道工程行业起到可以准确预测桥梁线形变化作用。如付诸现实将准确控制桥梁线形的变化,从而能够使桥梁的线形更加平滑。

关键词：悬臂梁桥收缩徐变效应