【摘要】：預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁以其自重輕、抗扭強(qiáng)度大等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)在橋梁的建設(shè)之中，但施工以及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中小箱梁會(huì)出現(xiàn)不同類型裂縫,其中小箱梁沿預(yù)應(yīng)力管道方向延伸的腹板縱向裂縫十分嚴(yán)重。本文利用現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)以及有限元分析的方法，針對(duì)此類裂縫的成因機(jī)理進(jìn)行分析研究: 1)文中通對(duì)現(xiàn)場(chǎng)腹板裂縫外觀參數(shù)觀測(cè)分析，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)工程實(shí)例中出現(xiàn)的小箱梁腹板裂縫的長(zhǎng)度、寬度、深度以及具體位置形式，在裂縫外觀統(tǒng)計(jì)中對(duì)小箱梁裂縫周圍區(qū)域的混凝土強(qiáng)度以及碳化深度進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，結(jié)合小箱梁腹板裂縫統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)腹板縱向裂縫成因進(jìn)行初步分析。 2)結(jié)合實(shí)際預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁模型，利用midas2012建立空間有限元模型，對(duì)五跨連續(xù)小箱梁在張拉架設(shè)至運(yùn)營(yíng)階段的腹板應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行全面分析�？紤]整體施工過(guò)程中腹板預(yù)應(yīng)力束、頂板負(fù)彎矩束對(duì)腹板應(yīng)力影響，并模擬分析小箱梁可能出現(xiàn)的收縮徐變、支座沉降、移動(dòng)荷載以及溫度效應(yīng)對(duì)腹板應(yīng)力的影響，研究結(jié)果表明：在預(yù)應(yīng)力張拉、溫度效應(yīng)、支座沉降以及收縮徐變的影響下，腹板主拉應(yīng)力均小于1MPa，移動(dòng)荷載作用下腹板最大主拉應(yīng)力為1.47MPa，均不會(huì)對(duì)腹板縱向開(kāi)裂產(chǎn)生直接影響。 3)在對(duì)小箱梁結(jié)構(gòu)整體分析之后，利用大型通用有限元程序ANSYS建立實(shí)體模型，對(duì)小箱梁腹板局部可能出現(xiàn)的影響參數(shù)進(jìn)行分析研究。針對(duì)預(yù)應(yīng)力管道局部偏差、腹板厚度變化以及普通鋼筋配置等因素對(duì)腹板影響進(jìn)行有限元模擬，從而對(duì)腹板縱向裂縫成因機(jī)理進(jìn)行分析研究。研究結(jié)果表明：預(yù)應(yīng)力局部偏差即會(huì)對(duì)腹板主拉應(yīng)力產(chǎn)生極大影響，腹板預(yù)應(yīng)力管道局部偏差2cm，預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)產(chǎn)生的徑向力即會(huì)使小箱梁腹板產(chǎn)生縱向裂縫。腹板厚度的減小2cm會(huì)使腹板縱向裂縫的開(kāi)裂荷載減小，極易產(chǎn)生縱向裂縫。腹板普通縱向鋼筋以及箍筋的合理布置對(duì)開(kāi)裂荷載影響較小，，但抑制對(duì)裂縫深度、寬度發(fā)展。結(jié)構(gòu)采用的海工混凝土水化速度快、水化熱大、配合比不當(dāng)?shù)葘?duì)腹板縱向裂縫均有較小影響。 4)并利用本文觀測(cè)以及研究結(jié)果，針對(duì)小箱梁縱向裂縫控制措施提出合理建議。
【圖文】：

圖 2.3 小箱梁腹板縱向裂縫圖.3.2 主要研究?jī)?nèi)容本文結(jié)合實(shí)際工程預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁橋梁進(jìn)行研究，研究工作主要分為以下幾方面：1. 首先探討預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁腹板裂縫產(chǎn)生原因，對(duì)依托工程的腹板裂縫進(jìn)面的檢測(cè)分析，對(duì)于實(shí)際工程橋梁的腹板裂縫進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)其裂縫長(zhǎng)度、寬以及深度；并對(duì)混凝土的粗集料程度以及裂縫周圍混凝土強(qiáng)度進(jìn)行分析。初步探討能影響腹板縱向裂縫的參數(shù)因素。2. 然后根據(jù)裂縫的形式、外觀、深度等因素，得出腹板裂縫分布規(guī)律，然后進(jìn)限元建模整體分析，通過(guò)各種荷載作的影響下，模擬小箱梁在整體連續(xù)梁狀況下的力場(chǎng)分布，進(jìn)一步分析在連續(xù)梁階段裂縫的產(chǎn)生機(jī)理和影響因素。3. 在分析小箱梁整體模型之后，鑒于空間梁?jiǎn)卧Ｐ筒荒艿玫皆敿?xì)的局部分析，還需要建立空間局部模型，進(jìn)行張拉架設(shè)階段的空間受力分析。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝

長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文取芯試驗(yàn)結(jié)果如表所示。檢測(cè)結(jié)果表明，20 個(gè)芯樣中有 13 個(gè)取到波紋裂縫均開(kāi)展到了芯樣內(nèi)側(cè)端部；另外 7 個(gè)芯樣鉆取過(guò)程中碰到普通鋼筋，裂到了芯樣內(nèi)側(cè)端部，芯樣高度均大于 45mm，表明小箱梁腹板混凝土保護(hù)層于設(shè)計(jì)值 30mm；此外，芯樣中混凝土骨料沿其長(zhǎng)度方向基本分布均勻。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U445.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2575742