[博士]預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變效應(yīng)分析

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　　[博士]預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變效應(yīng)分析　　學(xué)科專業(yè):橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：中南大學(xué)　　學(xué)位年度：2003　　為保證列車行駛的平穩(wěn)性和安全性，高速鐵路橋梁的徐變上拱度有十分嚴格的限值。本文以高速鐵路無碴軌道預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變土拱控制研究為背景，展開了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁徐變效應(yīng)研究。　　首先，針對預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋的受力特征和構(gòu)造特點，提出了徐變效應(yīng)分析的全量形式自動遞進法，可考慮截面上鋼筋位置，配筋率、預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛、混凝土彈性模量隨時潤變化等影響，且計算式可適用于任何形式的收縮、徐變特性表達式;建立的公式可方便地求解任意時刻混凝土、鋼筋的應(yīng)力與應(yīng)變和跨中梁體的豎向變形，計算精度可方便地通過計算時段的細分來控制，.直至給出滿意的結(jié)果?！　? 在建立了計入普通鐫筋、預(yù)應(yīng)力鑲筋和混凝土剛度貢獻的組合梁單元后，進一步建立了基于組合梁單元的平面桿系有限元法與全量形式自動遞進法相結(jié)合的新的橋梁結(jié)構(gòu)徐變效應(yīng)混合分析法，可同時分析橋梁截面時變應(yīng)力重分布和結(jié)構(gòu)時變內(nèi)力重分布及其綜合效應(yīng)。該法的特點是，有限元法列式中不考慮與時間效應(yīng)有關(guān)的影響因素，僅完成彈性分析功能，所有與時間效應(yīng)有關(guān)的影響因素均在全量形式自動遞進法中考慮;因此，混合分析法的計算精度可通過各自獨立的兩方面來保證:有眼元法彈性效應(yīng)分析的精度和全量形式自動遞進法時變效應(yīng)分析的精度，為方便、準確的徐變效應(yīng)分析提供了新途徑?！　? 研究中發(fā)現(xiàn)某一特定環(huán)境下工作的混凝土用現(xiàn)有規(guī)范公式預(yù)測得到的徐變、收縮特性常有偏差較大的現(xiàn)象，由此提出了從新建預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁短期試驗結(jié)果推算梁體相應(yīng)素混凝土在工作環(huán)境下的徐變、收縮特性的思想和方法，并建立了計算式，為新建預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁可靠的徐變效應(yīng)分析提供了前提和保證?！　? 針對目翁預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固時鑲筋回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失計算方法中存在的問題，建立了考慮反摩阻影響的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁錨固損失的統(tǒng)一計算式，適用于任意形狀的預(yù)應(yīng)力鋼筋和單、雙端張拉的情形;給出了適于機算的理論公式和適于手算的近似計算式，可方便地應(yīng)用于研究和工程實踐?！　? 本文首次清晰而系統(tǒng)地提出了鋼筋對徐變的不同效應(yīng)(徐變應(yīng)變、徐變曲率、徐變上拱)約束影響系數(shù)的概念，建立了相應(yīng)的計算式;繪合我國普遍采用的混凝土的徐變特性和橋梁的構(gòu)造特點及工作環(huán)境特征，給出了具較高計算精度的實用計算式;在此基礎(chǔ)上，建立了橋梁徐變效應(yīng)近似分析的鋼筋約束影響系數(shù)法，并推導(dǎo)出了考慮鋼筋影響的超靜定梁徐變次內(nèi)力的近似計算式，可方便地應(yīng)用于橋梁研究和設(shè)計中。　　對橋梁結(jié)構(gòu)徐變試驗的影響因素及處理原則進行了研究，提出了從模型梁徐變上拱值推算原型梁徐變上拱的方法并建立了近似計算式。

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