关键词： 徐变   预应力   理论解   对比分析  

摘要： 混凝土徐变与收缩效应的分析,是混凝土桥梁结构设计计算中的一项重要内容,特别是特大跨径桥梁中,其计算的准确与否,直接影响桥梁能否顺利合拢。常用的桥梁设计软件有桥梁博士和迈达斯,两者在计算处理上不尽相同。本文通过两个算例,在不同的受力条件下,采用数学解析解与两者计算结果进行对比,探讨软件计算结果的差异及原因,为大跨度桥梁徐变计算提供有益的参考和探索。

关键词： 高速铁路   二次预应力组合梁   应力重分布   徐变理论   最小余能原理  

摘要： 二次预应力组合梁是预应力结构在桥梁结构中应用的一种新的结构发展形式。由于高速铁路中桥梁结构对徐变上拱的要求很高，普通预应力结构在高速铁路桥梁结构中应用就会受到限制。二次预应力组合梁能够很好改善桥梁的抗裂性能和抗变形性能，可以减少徐变上拱，是一种在高速铁路中很有应用前途的结构形式。 由于特殊的施工工艺，二次预应力组合梁的混凝土分两期浇筑，二次预应力组合梁的两部分混凝土有不同的龄期，而且截面的恒载应力也不同，就会导致两部分混凝土的纵向纤维的徐变变形不一致。由于受到共同变形的约束，会引起所谓的徐变应力重分布。通过运用老化理论和徐变理论以及构件弯曲曲率和应变变形相容条件，根据内力平衡条件，可以计算出预应力引起的徐变内力重分布。进而可以计算出应变增量、曲率增量。通过线性的拟合原理可以得出计算二次预应力组合梁徐变上拱的公式。根据试验结果与计算结果的对比，可以看到此计算理论计算二次预应力组合梁的徐变上拱度是可行的。同时，计算结果和试验结果表明二次预应力组合梁可以减少徐变上拱度。 在外部荷载以及徐变作用的影响下会产生结合面应力。本文计算结合面应力的方法由两种：有限单元法和能量法。本文将运用徐变理论以及老化理论的相关方法计算出的随龄期变化的有效弹性模量代替混凝土弹性模量。用等效的作用力代替由于徐变和老化引起的压应力效果。基于ANSYS软件,用plane42（2D单元）和Solid65（3D单元）可以计算结合面应力。通过对比，可以发现计算结果的分布范围、发展趋势基本一致。用三维单元计算的结合面应力分布沿横向是不均匀的。结合面应力通常主要分布在组合梁的结合面的两端，主要由预制梁的预应力徐变引起。影响结合面应力的因素讨论如下：随着施加在预制梁的预应力度增大结合面应力增大;随着在预制构件两端张拉预应力时混凝土龄期的减小结合面应力增大;随着张拉预制梁与浇筑后浇梁的时间间隔的增大，结合面应力减小;随着组合结构环境年平均湿度增大结合面应力增大;随着混凝土强度等级的提高二次预应力组合结构的结合面徐变应力减小。随着后浇梁施加预应力时混凝土的龄期的减小而逐渐增大。最后本文用多项式描述结合面上的正应力和剪应力，根据曲率相容的条件以及最小余能原理，就可以推导用能量法求解结合面的徐变应力。

关键词： 混凝土   徐变   机理   影响因素  

摘要： 在总结和借鉴前人研究工作的基础上,较为系统地介绍了混凝土徐变的认识过程、产生机理及原因,讨论了几种主要因素对混凝土徐变的影响。徐变是混凝土材料本身固有的时变特性,对混凝土结构的受力和变形性能有着显著的影响。鉴于此,有必要对混凝土徐变进行更广、更深的研究。

关键词： 矮塔斜拉桥   混凝土材料   收缩性能   徐变效应   施工控制  

摘要： 矮塔斜拉桥亦称部分斜拉桥，其受力以梁为主、索为辅，是近20年来出现的、介于连续梁（刚构）桥和斜拉桥之间的一种新桥型，瑞士、日本、韩国等一些国家修建了多座这种桥梁。由于它优越的结构性能，良好的经济指标，越来越显示出巨大的发展潜力。　　收缩徐变效应的计算，对连续刚构桥的挠度和长期变形的影响，对指导工程设计、监控及施工进程具有重要的现实意义。只有预拱度设置合理才能使桥梁上部结构经历施工、反复发生向上或向下形式的挠度和结构运营一定时间后达到设计所期望的标高线形。矮塔斜拉桥具备连续刚构桥的特点，亦存在主梁下挠的问题，由于斜拉索的作用，矮塔斜拉桥主梁混凝土的收缩徐变宏观表现出变形量绝对值较小，但对属于高次超静定结构的矮塔斜拉桥而言，会发生内力重分布，导致主梁弯矩变大、拉索索力变小，降低结构安全储备，影响使用寿命。　　本文首先对中国、欧洲、美国、日本规范推荐使用的混凝土收缩徐变六种常用模型进行对比研究，详细分析了各个模型的参数选取对模型计算值的影响，找出主要影响因素和各因素的敏感程度。然后从云南境内某特大桥着手，采用ANSYS有限元分析软件，进行收缩效应的理论计算分析。再以云南省境内的第一座混凝土矮塔斜拉桥作为研究对象，采用Midas Civil桥梁分析软件，分析收缩徐变效应对桥梁挠度、应力和斜拉索索力的影响，总结矮塔斜拉桥的收缩徐变规律。最后结合实际施工过程控制的结果，提出了对矮塔斜拉桥的设计和施工的启示和建议。　　经分析研究，本文的主要结论为:收缩徐变效应对矮塔斜拉桥挠度的影响远比连续刚构桥小，但对应力和索力的影响较大。湿度对收缩徐变效应的影响较大，是各个计算模型的主要影响因素，但当湿度超过临界值时各计算模型的结果差异较小，应力、挠度和索力在运营阶段的变化也较小，因此对于干燥地区，选择合适的混凝土收缩徐变计算模型更为重要。矮塔斜拉桥成桥30年后索力损失值较大，不同规范模型计算的差值也较大，本文工程实例中计算的最大和最小值之间差异达30吨以上，10根索就达300吨，相当于挂车荷载;因此收缩徐变模型的选择对索力的影响较大，目前使用的中国04桥规模型的计算结果并不是最不利的情况，因此可适当提高运营阶段的斜拉索安全系数，本文建议为1.87。

ISBN: (纸本)9787030377555

关键词： 桥梁工程   徐变分析   混凝土结构   粘弹性理论   固-壳元  

摘要： 目前国内很多重要的混凝土桥梁具有大跨、超宽的特点。结构的空间受力行为明显,从而导致混凝土的徐变效应更加复杂,一维杆系结构的徐变分析方法局限性凸显。固-壳元是一种实体退化的壳单元,兼具实体单元便于几何描述和壳单元简化结构模型的优点,适合桥梁结构的有限元建模。以固-壳元为基础,采用粘弹性理论考虑混凝土的徐变效应,结合我国04版桥梁规范中的徐变模型,拟合基于粘弹性理论的广义Maxwell模型的参数,推导了固-壳元的粘弹性本构关系,并应用于混凝土的三维徐变分析。数值分析表明,所提出的方法行之有效,受力复杂的混凝土结构有必要进行三维徐变分析。

关键词： 混凝土   徐变理论   计算模式   分析方法  

摘要： 介绍了混凝土徐变的基本理论,对目前常用的徐变计算模式及分析方法进行了较为系统地评述,并指出各种计算模式和分析方法的适用性与可行性,对实际工程中徐变的计算提供了一定的参考。结合国内外研究资料指出徐变研究中尚需解决的问题,为进一步研究提供了新思路。

关键词： 高性能混凝土   徐变模型   徐变分析方法   普通钢筋   ANSYS  

摘要： 由于混凝土的徐变特性，在荷载的长期作用下混凝土的变形会随着时间的推移而不断的增加。伴随着高性能混凝土在桥梁工程中的推广，桥梁结构的徐变变形问题越来越突出，也日益成为桥梁结构设计和施工过程中不可忽视的环节。 为了保证计算的准确性，必须选取正确的徐变模型。现有的徐变模型都是在不同的理论基础上提出来的，它们所考虑的影响因素和使用范围也各不相同。所以对常用的徐变模型进行了较为详细地探讨。同时，还针对高性能混凝土提出了通过短期试验数据来拟合长期徐变系数的方法，以弥补现有徐变模型的不足。 推导了梁体跨中变形的曲率表达式以及预应力作用下的等效荷载表达式，并结合考虑钢筋影响的徐变换算截面特性法编制了相应的结构徐变变形计算程序。同时，还用试验数据对编制的计算程序进行了验证，证明了该程序的可行性。此外，还利用该程序对相应的结构进行了详细地分析，探讨了普通钢筋对结构徐变变形的影响。 简要介绍了ANSYS有限元分析软件的功能以及预应力混凝土梁的建模方法。运用APDL语言建立了试验梁的有限元模型，利用ANSYS提供的金属蠕变准则对试验梁的徐变变形进行了计算分析，并用试验值对其进行了验证，证明了该方法的可行性。因此，在实际工程当中可将ANSYS作为一种有效的工具来分析混凝土结构的徐变变形问题。

关键词： 混凝土   徐变   桥梁   龄期调整的有效模量法  

摘要： 根据徐变计算理论的发展历史,收集已有的徐变计算理论成果。通过对已有成果进行分析、比较,合理将其分类,并比较各种理论间的不同,分析各种不同理论间的相互联系,从而为混凝土徐变计算理论的研究奠定基础。

关键词： 混凝土   徐变   挠度   施工控制  

摘要： 桥梁是一种复杂的空间结构,特别是预应力混凝土桥梁。在悬臂施工中,挠度的控制是施工成功与否的关键之一,而徐变引起的变形及内力重分布是挠度控制的一个难点。混凝土徐变的发生是受力混凝土对所受载荷的一种“屈服”,然而影响混凝土徐变的不仅仅是载荷,还有许多的不定因素、非线性因素,如预应力的施加及其损失等。考虑徐变后结构的挠度计算是极其复杂的,因为它包含了包括混凝土徐变在内的许多因素,而且即使计算出预拱度,在施工之前也应将计算数据并与设计值比较,从而发现问题。目前,国内外兴起修建大跨连续刚构的热潮。在大跨连续刚构的建造过程中存在一些亟待解决的问题：施工过程中应力测量值普遍偏大,成桥后期徐变挠度超过预期值过多,收缩徐变使墩顶在纵向有明显偏位等。 本文从混凝土收缩徐变的机理、影响因素及计算理论方面对上述问题作了一定程度的探讨,并提出了有效的解决方法,文中总结的方法可以为大跨连续刚构桥梁施工提供参考。