本文關(guān)鍵詞：高性能混凝土連續(xù)梁橋力學(xué)性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于鋼筋混凝土混合材料的要求越來(lái)越高,尤其是橋梁工程,由于服役環(huán)境的惡劣性和向著大跨度方向發(fā)展的需要,往往要求混凝土具有高強(qiáng)度、高耐久的特性。以高耐久和較高強(qiáng)度而著稱(chēng)的高性能混凝土(High Performance Concrete, HPC)逐漸受到橋梁設(shè)計(jì)、施工者的青睞。本文以預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋?yàn)槔?應(yīng)用Midas公司開(kāi)發(fā)的Civil和FEA兩款有限元軟件,依托天津某高速鐵路的三跨連續(xù)梁橋(48+80+48)m,計(jì)算分析基于高性能混凝土連續(xù)梁橋性能。以期為高性能混凝土在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中的應(yīng)用提供借鑒。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：(1) 查閱文獻(xiàn)并總結(jié)高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)和施工養(yǎng)護(hù)要求,重點(diǎn)研究C80、C100高性能混凝土的力學(xué)性能。(2) 依據(jù)所依托工程,采用Midas Civil建立連續(xù)梁橋梁?jiǎn)卧邢拊Ｐ?計(jì)算對(duì)比分析采用C50普通混凝土、C80HPC 、C100HPC,橋梁收縮徐變、下?lián)�、梁�(jiǎn)卧獞?yīng)力、鋼筋預(yù)應(yīng)力損失等靜力性能的差異。結(jié)果表明,高性能混凝土連續(xù)梁橋的應(yīng)力與變形性能均優(yōu)于普通混凝土連續(xù)梁橋。(3) 采用C80HPC、C100HPC對(duì)原連續(xù)梁橋進(jìn)行重新設(shè)計(jì),計(jì)算對(duì)比分析材料用量、預(yù)拱度的差異,驗(yàn)算重新設(shè)計(jì)前后橋梁的動(dòng)力性能。高性能混凝土連續(xù)梁橋的動(dòng)力性能強(qiáng)于普通混凝土連續(xù)梁橋的動(dòng)力性能。(4) 運(yùn)用Midas FEA建立零號(hào)塊實(shí)體單元局部應(yīng)力分析的有限元模型,對(duì)重新設(shè)計(jì)前后零號(hào)塊施工中水化熱溫度效應(yīng)對(duì)比分析。計(jì)算分析重新設(shè)計(jì)前后零號(hào)塊在懸臂施工過(guò)程中各關(guān)鍵施工階段最大應(yīng)力和最大懸臂狀態(tài)時(shí)的撓度,結(jié)果表明采用HPC重新設(shè)計(jì)后,施工階段零號(hào)塊受力更趨合理；最大懸臂狀態(tài)撓度減小,利于施工過(guò)程中的線形控制。(5) 研究了導(dǎo)致鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性不足的常見(jiàn)病害及其誘發(fā)因素。從抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕和抗碳化性能等方面分析了高性能混凝土的耐久性,提出進(jìn)一步增強(qiáng)高性能混凝土橋梁工程耐久性的措施。本文通過(guò)建立有限元模型計(jì)算對(duì)比分析,C50普通混凝土、C80HPC、C100HPC應(yīng)用于連續(xù)梁橋性能的差異。研究結(jié)果表明采用高性能混凝土使得橋梁體積穩(wěn)定；靜動(dòng)力性能有所改善,能夠更好滿足規(guī)范要求：施工階段受力更趨合理,耐久性良好�？梢詾橥�(lèi)型高性能混凝土連續(xù)梁橋的設(shè)計(jì)、施工提供參考。
【關(guān)鍵詞】：預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋 高性能混凝土 靜力性能 動(dòng)力特性 施工階段分析 耐久性
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U441
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 概述12
• 1.2 高性能混凝土的發(fā)展12-17
• 1.2.1 混凝土的歷史演變12-14
• 1.2.2 高性能混凝土研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 高性能混凝土的概念15-16
• 1.2.4 本文高性能混凝土的界定16-17
• 1.3 高性能混凝土在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中的應(yīng)用17-20
• 1.3.1 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋的發(fā)展歷程17-19
• 1.3.2 高性能混凝土在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中應(yīng)用現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.5 小結(jié)21-22
• 2 高性能混凝土的制備及其力學(xué)性能22-36
• 2.1 高性能混凝土配合比設(shè)計(jì)22-25
• 2.2 高性能混凝土施工養(yǎng)護(hù)25-26
• 2.3 高性能混凝土力學(xué)性能26-34
• 2.4 小結(jié)34-36
• 3 預(yù)應(yīng)力高性能混凝土連續(xù)梁橋靜力性能研究36-58
• 3.1 依托工程概況36-41
• 3.1.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)36-40
• 3.1.2 施工階段主要技術(shù)參數(shù)40-41
• 3.2 有限元基本理論41-45
• 3.2.1 有限元的提出41-42
• 3.2.2 梁?jiǎn)卧邢拊碚?/span>42-44
• 3.2.3 邊界條件的處理44
• 3.2.4 有限元的收斂性44-45
• 3.3 有限元模型的建立45
• 3.4 高性能混凝土對(duì)鐵路連續(xù)梁橋性能影響45-56
• 3.4.1 高性能混凝土對(duì)收縮徐變的影響45-47
• 3.4.2 高性能混凝土對(duì)梁體承載下?lián)系挠绊?/span>47-49
• 3.4.3 高性能混凝土對(duì)梁?jiǎn)卧獞?yīng)力的影響49-53
• 3.4.4 高性能混凝土對(duì)預(yù)應(yīng)力損失的影響53-56
• 3.5 小結(jié)56-58
• 4 預(yù)應(yīng)力高性能混凝土預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)研究58-82
• 4.1 鐵路預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)方法58-60
• 4.2 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)方案改進(jìn)60-64
• 4.2.1 梁高參數(shù)分析60-61
• 4.2.2 預(yù)應(yīng)力筋用量分析61-63
• 4.2.3 梁高的擬定和預(yù)應(yīng)力筋用量的確定63-64
• 4.3 自重對(duì)比分析64-65
• 4.4 預(yù)拱度對(duì)比分析65-67
• 4.5 自振特性對(duì)比分析67-73
• 4.5.1 Lanczos法簡(jiǎn)介67-68
• 4.5.2 橋梁結(jié)構(gòu)自振頻率對(duì)比分析68-69
• 4.5.3 橋梁結(jié)構(gòu)振型對(duì)比分析69-71
• 4.5.4 橋梁結(jié)構(gòu)振型參與質(zhì)量系數(shù)對(duì)比分析71-73
• 4.6 地震反應(yīng)譜響應(yīng)對(duì)比分析73-80
• 4.6.1 反應(yīng)譜分析方法原理73-76
• 4.6.2 縱橋向地震作用下橋梁響應(yīng)76-78
• 4.6.3 橫橋向地震作用下橋梁響應(yīng)78-80
• 4.7 小結(jié)80-82
• 5 施工階段力學(xué)性能研究82-96
• 5.1 零號(hào)塊水化熱溫度效應(yīng)分析82-92
• 5.1.1 零號(hào)塊水化熱有限元模型的建立82-86
• 5.1.2 水化熱溫度場(chǎng)分析86-90
• 5.1.3 水化熱溫度應(yīng)力分析90-91
• 5.1.4 降低零號(hào)塊溫度效應(yīng)措施91-92
• 5.2 施工過(guò)程零號(hào)塊應(yīng)力分析92-94
• 5.3 最大懸臂狀態(tài)撓度分析94-95
• 5.4 小結(jié)95-96
• 6 高性能混凝土橋梁耐久性分析96-120
• 6.1 混凝土橋梁耐久性問(wèn)題提出96-97
• 6.2 鋼筋混凝土橋梁常見(jiàn)病害及成因分析97-103
• 6.2.1 混凝土病害及其誘因97-99
• 6.2.2 鋼筋銹蝕及其誘因99-103
• 6.3 高性能混凝土耐久性103-115
• 6.3.1 抗凍性103-105
• 6.3.2 抗?jié)B性105-108
• 6.3.3 抗硫酸鹽侵蝕108-111
• 6.3.4 抗碳化性能111-115
• 6.4 增強(qiáng)高性能混凝土橋梁耐久性措施115-119
• 6.4.1 設(shè)計(jì)階段增強(qiáng)耐久性的措施115-116
• 6.4.2 施工階段增強(qiáng)耐久性的措施116-117
• 6.4.3 運(yùn)營(yíng)階段增強(qiáng)耐久性的措施117-118
• 6.4.4 其他增強(qiáng)耐久性的措施118-119
• 6.5 小結(jié)119-120
• 7 結(jié)論與展望120-122
• 7.1 結(jié)論120-121
• 7.2 展望121-122
• 參考文獻(xiàn)122-126
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果126-130
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集130

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