重載鐵路的發(fā)展離不開(kāi)橋梁,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋以其結(jié)構(gòu)剛度大、受力性能好、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在重載鐵路橋梁建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。然而,隨著重載列車(chē)軸重和運(yùn)量的不斷提升,許多箱梁橋在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度的裂縫,影響了結(jié)構(gòu)的耐久性和使用安全。因此,必須對(duì)開(kāi)裂后結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估,以便選擇適當(dāng)?shù)木S修加固辦法。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)箱梁開(kāi)裂后狀況的研究還較少,本文以蒙華重載鐵路某特大橋?yàn)檠芯繉?duì)象,重點(diǎn)分析了箱梁橫向裂縫的成因,并探討了不同開(kāi)裂狀態(tài)下結(jié)構(gòu)應(yīng)力和撓度變化規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）在閱讀了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了混凝土材料的特性,從混凝土自身的屬性出發(fā),探討了箱梁裂縫的形成機(jī)理;按照裂縫產(chǎn)生的位置對(duì)箱梁裂縫進(jìn)行了分類(lèi),并闡述了箱梁橋裂縫的成因。（2）系統(tǒng)地研究了在進(jìn)行有限元分析時(shí)可采用的裂縫模型、應(yīng)選取的本構(gòu)關(guān)系以及裂縫的模擬方法,為后文建模計(jì)算提供理論依據(jù)。（3）利用Midas Civil建立箱梁橋有限元分析模型,重點(diǎn)選取了溫度和縱向預(yù)應(yīng)力這兩個(gè)因素對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,得出溫度荷載對(duì)箱梁跨中底板內(nèi)力的影響很大,縱向預(yù)應(yīng)力損失對(duì)支座附近的頂板和跨中、邊跨合龍段附近底板內(nèi)力的影響較... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１大秦鐵路?圖１．２朔黃鐵路??

?第一章緒論???較多，裂縫的主要類(lèi)型包括箱梁頂板的橫向裂縫、底板縱向裂縫和腹板斜裂縫，其中底??板裂縫在變截面段最為嚴(yán)重［１５＿問(wèn)。下圖１．３－１．４為箱梁常見(jiàn)裂縫圖。??一??圖１．３底板縱向裂縫?圖１．４腹板斜裂縫??混凝土的開(kāi)裂會(huì)引發(fā)一系列的問(wèn)題，首先開(kāi)裂給外部的氧氣、水分和氯化物等有害??介質(zhì)接觸混凝土中鋼筋創(chuàng)造了有利條件，這些介質(zhì)會(huì)加速鋼筋的銹蝕，導(dǎo)致鋼筋有效面??積不斷減少。其次開(kāi)裂還會(huì)削弱鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，使橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力大??大減弱，縮短橋梁的使用年限，甚至威脅到橋梁的運(yùn)營(yíng)安全進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生［１７］。??１．３裂縫問(wèn)題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀??國(guó)外對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的裂縫問(wèn)題的研究始于上個(gè)世紀(jì)７０年代末。美國(guó)學(xué)者??Ｐ〇ｄ〇ｌ〇ｙ［１８】于１９８５年從設(shè)計(jì)和施工角度對(duì)混凝土箱梁橋的裂縫成因展開(kāi)了細(xì)致的分析，??并提出了相應(yīng)的加固維修方案和建議，其主要觀(guān)點(diǎn)有：（１）混凝土箱梁橋的開(kāi)裂是多??種因素共同作用，單一的開(kāi)裂因素可能不足以導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。（２）想要完全避免混??凝土出現(xiàn)裂縫是不可能的，在進(jìn)行箱梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)危害結(jié)構(gòu)安全的裂縫加以控制，??比如箱梁腹板的斜裂縫和底板的彎拉裂縫。（３）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋開(kāi)裂原因主要包??括橋梁結(jié)構(gòu)抗彎不足；抗剪切能力低；溫度應(yīng)力被忽略；忽視了預(yù)應(yīng)力鋼束曲率對(duì)混凝??土應(yīng)力的影響；選用的材料強(qiáng)度不足；施工方法不當(dāng)?shù)取??針對(duì)混凝土箱梁橋面板的開(kāi)裂問(wèn)題，Ｗｏｎ?ＳｅｏｋＣｈｕｎｇ＾］在混凝土應(yīng)變分解技術(shù)的??基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了混凝土開(kāi)裂的本構(gòu)關(guān)系矩陣，并利用板殼單元構(gòu)造了鋼筋混凝土裂縫??模型，以此對(duì)開(kāi)裂后的橋面板受力性能進(jìn)行了定量評(píng)估，最

在沒(méi)有受到破壞的情況??下，其穩(wěn)定性較好。但混凝土又是一種脆性材料，抗拉能力很弱，在受拉狀態(tài)下，很容??易產(chǎn)生裂縫。裂縫一旦出現(xiàn)，就會(huì)使鋼筋發(fā)生銹蝕、結(jié)構(gòu)的承載力降低、結(jié)構(gòu)的使用壽??命縮短，嚴(yán)重威脅到結(jié)構(gòu)的使用安全［２８］。因此，從混凝土材料自身的屬性出發(fā)，探討混??凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因，對(duì)于預(yù)防和處理裂縫問(wèn)題有重大的指導(dǎo)意義。??（１）混凝土材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)??混凝土作為混凝土結(jié)構(gòu)的基本材料之一，與其他建筑材料（木材、金屬、塑料等）??不同。它是由多種形態(tài)、多種物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合體，如圖２．１所示。??丨粗骨料（卵石或碎石等）、綻骨料（各類(lèi)砂子）、己結(jié)???｜固態(tài)物?１晶凝固的水泥石、摻合料（狩煤灰、礦渣、硅灰等）？??丨甚至還有少細(xì)水化的水＿???凝????土?｜罔于搜拌混凝土而未被水化的水、各種外燭劑溶液，以??的?１?！?及尚未結(jié)晶固化而以膠體琢式存在的水泥水泥漿體等??組????—?搜梓？凝土?xí)r帶入的氣泡、主動(dòng)Ｄａ入５！氣劑造成的微氣??泡、水泥漿膠體結(jié)晶固化以后體積縮小形成的空陳，以??？及由于毛細(xì)管作用泌水逸岜蒸發(fā)以后苜下的空？和毛絕??孔道???圖２．１混凝土材料的構(gòu)成??另外，混凝土在制作、運(yùn)送和振搗等環(huán)節(jié)中發(fā)生的離析－泌水現(xiàn)象，都會(huì)造成混凝??土內(nèi)部各種物質(zhì)不均勻分布�；炷羶�(nèi)部結(jié)構(gòu)及缺陷如圖２．２所示。這種非勻質(zhì)、多相??態(tài)、復(fù)合型的性質(zhì)，決定了混凝土從里到外都是不連續(xù)的，必然會(huì)在表層形成微小的“裂??紋”，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微的“裂隙”［２９］。所以，混凝土在澆筑成型之前，其內(nèi)部的缺陷??就己經(jīng)存在，這也是混凝土材料容易產(chǎn)生裂縫的內(nèi)在原因。??二”．一一午

【參考文獻(xiàn)】：
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