检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：丁伟慧长安大学

学位级别：硕士

混凝土桥梁由于其具有取材容易、造价低廉、结构刚度大、施工方便等优点,得到了广泛的应用。随着运营时间的增加,许多大跨径混凝土桥梁出现了跨中附近持续下挠、梁体开裂等病害,影响了桥梁的安全性、耐久性和使用的舒适性,一定程度上制... 详细信息

混凝土桥梁由于其具有取材容易、造价低廉、结构刚度大、施工方便等优点,得到了广泛的应用。随着运营时间的增加,许多大跨径混凝土桥梁出现了跨中附近持续下挠、梁体开裂等病害,影响了桥梁的安全性、耐久性和使用的舒适性,一定程度上制约了混凝土材料在大跨径桥梁结构中的应用。对于混凝土桥梁的开裂下挠问题,近年来的研究结论主要将其归因于混凝土收缩徐变、计算理论及构造措施不足、施工及监控缺陷等因素。混凝土的收缩、徐变对桥梁的长期性能影响最为显著,特别是混凝土桥梁受力极为复杂,其徐变效应分析仍然较困难。因此,开展变应力徐变效应分析是具有十分重要的理论意义与工程应用价值。论文以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”(项目编号:51678061)为依托,研究混凝土在复杂应力作用下的徐变规律。首先,对徐变的影响因素、发生机理进行梳理,对比分析了现有经典徐变计算理论,研究其存在的缺陷与不足;其次,采用双函数法对简单应力历史下的叠加法进行修正,再推广到阶梯变化应力与连续变化应力工况中,得到修正叠加法徐变计算式;再次,开展混凝土收缩构件试验和变应力作用下的徐变构件试验,得到相关计算参数;最后,通过修正叠加法的计算值与实测值进行对比,验证了修正叠法的正确性,与各经典徐变计算理论进行对比,研究修正叠加法在阶梯变化应力以及连续变化应力工况的徐变计算的适用性,并分析了修正叠加法在松弛系数计算中的可行性。论文在经典徐变计算理论基础上,提出了适用于不同应力状态下的徐变计算方法,理论计算值与实测值对比分析表明,修正叠加法在阶梯变化应力徐变计算中有良好的适用性。对于阶梯递增应力,修正叠加法与叠加法计算结果一致;对于阶梯、连续递减应力,修正叠加法与继效流动计算值较为接近;对于阶梯、连续波动应力,修正叠加法后期的计算值较其他方法大,表明现有徐变计算方法往往低估混凝土的徐变效应。修正叠加法的建立为分析混凝土桥梁在施工、运营过程中的开裂下挠问题提供基础理论支撑,对下一步开展此类桥的病害机理分析具有借鉴意义。

关键词：桥梁工程徐变效应变化应力叠加法修正叠加法双函数法

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基于修正叠加法的变应力下PC梁徐变试验研究

基于修正叠加法的变应力下PC梁徐变试验研究

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作者：胡宇长安大学

学位级别：硕士

随着我国交通运输业快速发展,预应力混凝土梁桥以其力学性能合理、施工工艺成熟以及耐久性好等优势得到广泛应用。然而,一些大跨径预应力混凝土梁桥在服役期间出现跨中持续下挠、主梁开裂等现象,严重影响了桥梁的安全性、耐久性及舒适性... 详细信息

随着我国交通运输业快速发展,预应力混凝土梁桥以其力学性能合理、施工工艺成熟以及耐久性好等优势得到广泛应用。然而,一些大跨径预应力混凝土梁桥在服役期间出现跨中持续下挠、主梁开裂等现象,严重影响了桥梁的安全性、耐久性及舒适性,其原因有施工缺陷、预应力松弛及混凝土收缩徐变计算模型不合理等。其中,徐变效应对混凝土桥梁的长期服役性能有着重要影响,预应力混凝土桥梁从施工阶段到后期运营阶段其内部应力在不断变化,结构始终处于复杂应力状态,而现有文献对变应力情况下的结构徐变效应研究较少。因此,系统研究混凝土结构徐变效应进而防止大跨径预应力桥梁开裂、下挠等实际工程问题发生具有重要的理论意义与工程应用价值。论文以国家自然基金面上项目“大跨径预应力混凝土箱梁性能退化过程及衰变机理”(51678061)为依托,对复杂变应力下预应力混凝土梁的徐变效应进行试验及理论计算方法研究。首先,对混凝土徐变影响因素、发展机理、预测模型及计算理论进行归纳分析,总结出各徐变预测模型及徐变计算理论在不同应力工况下的适用条件;其次,考虑温度、湿度、配筋率以及截面理论厚度等因素对现行规范中混凝土徐变附加效应进行理论分析,根据波尔茨曼叠加原理对徐变计算理论进行优化分析,基于徐变恢复效应,提出适用于混凝土结构的徐变计算模式;再次,开展阶梯变应力下预应力混凝土梁徐变试验,研究不同应力下结构的徐变发展规律;最后,通过预应力混凝土梁徐变效应分析,验证修正叠加法计算的合理性,并分析修正叠加法在连续变应力情况下的适用性。研究结果表明:阶梯变应力下预应力混凝土梁徐变效应均符合各自的发展规律,即在递增应力和递减应力作用下徐变应变增加,阶梯波动应力作用下徐变应变出现波动但整体呈增加趋势;修正叠加法徐变理论值与试验实测数据吻合度较高,说明修正叠加法用于阶梯变应力下预应力混凝土结构的徐变计算具有较高的准确性;证明了修正叠加法相对于各经典徐变计算理论也具有较好的预测精度,进一步验证了修正叠加法在连续变应力下预应力混凝土结构徐变效应预测的适用性。论文研究成果可为解决大跨径混凝土梁桥开裂、跨中下挠等问题提供技术和理论支撑,也可为类似桥梁的安全评估和病害机理分析提供参考。

关键词：桥梁工程梁桥徐变效应变应力模型试验修正叠加法

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变荷载作用下PC梁徐变理论计算模型研究

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工程力学 2024年

作者：赵煜杨冰晨药天运胡海洋贾梦怡周勇军长安大学公路学院长安大学建筑工程学院北京科技大学土木与资源工程学院城镇化与城市安全研究院中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安桥邦工程检测有限公司

为探索复杂变荷载作用下预应力混凝土（Prestressed Concrete-PC）梁的徐变效应理论分析方法，进一步阐明PC梁桥开裂下挠机理，本文首先对混凝土徐变影响因素、发展机理及理论预测模型进行归纳分析，并基于L. Boltzmann叠加原理提出多... 详细信息

为探索复杂变荷载作用下预应力混凝土（Prestressed Concrete-PC）梁的徐变效应理论分析方法，进一步阐明PC梁桥开裂下挠机理，本文首先对混凝土徐变影响因素、发展机理及理论预测模型进行归纳分析，并基于L. Boltzmann叠加原理提出多因素影响下的修正叠加法。其次，开展阶梯变应力作用下大比例尺PC梁模型试验，得到不同荷载工况下模型PC梁不同部位的徐变效应试验测试数据。最后，通过对试验测试数据及理论计算结果的对比分析，验证了修正叠加法的计算精确性，并进一步分析了修正叠加法对连续变应力工况徐变效应计算的适用性。结果表明：阶梯递增应力及递减应力作用下试验PC梁的徐变应变持续增加，在阶梯波动应力作用下试验PC梁的徐变应变出现波动但整体呈增加趋势。在阶梯变应力工况下，修正叠加法所得徐变理论计算结果与试验测试数据发展规律相同，相对误差为5.2%～8.3%，误差较小；在连续递增应力工况下，修正叠加法计算结果与叠加法理论计算结果吻合较好；在连续递减应力工况下，修正叠加法计算结果与弹性老化理论计算结果误差为0.95%。综上，本文构建的修正叠加法可在考虑实际因素附加影响下精确预测变荷载工况下的徐变变形，进一步揭示复杂工况下混凝土的徐变开展机理，为处于复杂荷载工况下的PC梁桥长期徐变效应分析预测提供技术支撑。

关键词：桥梁工程预应力混凝土梁徐变效应变荷载修正叠加法

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