[碩士]斜拉橋索塔混凝土防止開裂的控制方法研究

內(nèi)容簡介

　　[碩士]斜拉橋索塔混凝土防止開裂的控制方法研究　　學科專業(yè)：建筑與土木工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度：2010　　在我國，斜拉橋的建設(shè)興起剛剛近三十年，混凝土斜拉橋的裂縫既有一般混凝土結(jié)構(gòu)的共性，又因其結(jié)構(gòu)和施工特點而存在特殊性，我國在混凝土索塔等關(guān)鍵構(gòu)件上還缺乏系統(tǒng)的裂縫控制研究。本研究項目以忠縣長江公路大橋為依托工程，對斜拉橋索塔節(jié)段，采用理論分析、仿真分析和現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法進行裂縫控制研究。主要研究工作和取得的成果如下:　　 (1)斜拉橋索塔節(jié)段混凝土典型裂縫調(diào)研與分析　　分析一般混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的基本類型;進而通過調(diào)研，總結(jié)了斜拉橋索塔混凝土的典型裂縫形式;分析混凝土開裂的相關(guān)影響因素?！　? (2)斜拉橋索塔節(jié)段混凝土早期應(yīng)力場分析研究　　 ①分析混凝土時變因素，包括混凝土的彈性模量、徐變等;進而探討計入時變因素時斜拉橋索塔節(jié)段混凝土的早期應(yīng)力分析實用計算方法?！　? ②由溫度場理論入手，通過推導、求解熱傳導偏微分方程分析水化熱作用第一、第三類邊界條件下索塔節(jié)段的溫度分布，給出了代表性的沿構(gòu)件厚度隨時間變化的溫度分布函數(shù)表達式;分析得到不同條件下索塔節(jié)段的溫度分布情況，以用于溫度應(yīng)力分析?！　? ③分析結(jié)構(gòu)中基本桿件的溫度應(yīng)力計算公式，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)對斜拉橋索塔節(jié)段混凝土水化熱溫升及降溫時的溫度分布研究，對索塔節(jié)段的溫度應(yīng)力特點進行分析，提出溫度裂縫控制的對策措施.　　 ④分析混凝土收縮類型及相應(yīng)裂縫成因，通過混凝土的水分擴散理論建立和求解一維水分擴散方程;通過對斜拉橋索塔節(jié)段混凝土不同構(gòu)件形式的分析，確定相應(yīng)的收縮應(yīng)力計算公式，進而分析混凝土干縮的影響及對策措施?！　? ⑤以忠縣長江大橋為依托工程進行測試試驗。在索塔研究節(jié)段埋設(shè)溫度、應(yīng)變傳感　　器，測試在混凝土澆筑后一段時間內(nèi)索塔節(jié)段的水化熱溫升和應(yīng)力:了解實際水化熱溫　　升及溫度應(yīng)力的特點:進行試驗數(shù)據(jù)與計算分析結(jié)果對比分析?！　? (3)斜拉橋索塔節(jié)段混凝土后期應(yīng)力場分析研究　　 ①由溫度場理論入手，通過推導、求解熱傳導偏微分方程分析環(huán)境降溫時第一、第三類邊界條件下索塔節(jié)段的溫度分布特點，給出了代表性的沿構(gòu)件厚度隨時間變化的溫度分布函數(shù)表達式;分析得到不同條件下索塔節(jié)段的溫度分布情況，以用于溫度應(yīng)力分析?！　? ②分析結(jié)構(gòu)中基本桿件的溫度應(yīng)力計算公式，根據(jù)對斜拉橋索塔節(jié)段混凝土水化熱溫升及降溫時的溫度分布研究，對索塔節(jié)段的溫度應(yīng)力特點進行分析，提出溫度裂縫控　　制的對策措施?！　? ③對后期外荷載作用下的受力狀態(tài)進行仿真分析，分析外荷載作用下索塔節(jié)段的應(yīng)力情況，判定是否會引發(fā)裂縫，從而驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和合理性?！　? (4)斜拉橋索節(jié)段混凝土綜合防裂控制方法研究　　分析總結(jié)了典型斜拉橋索塔裂縫成因，結(jié)合忠縣長江大橋索塔所采取的防控措施和應(yīng)用驗證，進而分析總結(jié)了斜拉橋索塔混凝土裂縫的防控原則及防控方法.分析認為水化熱、環(huán)境溫度變化和混凝土收縮是導致混凝土開裂的直接因素，而混凝土材料配比、施工工藝及養(yǎng)護是導致混凝土開裂的間接因素。因此在防控方法上應(yīng)著重在控制混凝土溫度、控制混凝土收縮、提高混凝土抗裂性三方面著手，改善混凝土材料配比、施工工藝及養(yǎng)護條件。

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