地锚式斜拉桥收缩徐变效应测试与分析
混凝土收缩徐变对斜拉桥受力性能的影响
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ９ － ２ ０
基金项 目： 国家 自然科学基金项 目（ ５ ０ ９ ７ ８ １ ７ ８ ）
作者简介 ： 郑军 （ １ ９ ６ ９一） ， 男， 高级工程师 ， 主要从事铁路建筑工程研究 。
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ０ ３ ０ ０ ２ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｍｏ ｄｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕ ｒ ｓ ｈ ａ ｐｅ ｏ ｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｌ ｅ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌｏ ｆ ｗ ｐ ｒ ｅ ｌ ｉ ｍ— ｉ ｎ ａ ｒ ｙ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｌ ｆ ｕｉ ｄ ｏ ｖ ｅ ｒ ａ ｎ ｏ ｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｌ ｅ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕｔ ｂ ｙ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ＡＮＳ ＹＳ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ — ｉ ｎ ｇ ｌｏ ｆ ｗ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｌｏ ｆ ｗ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｓ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ — ｌｏ ｆ ｗ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍｐａ ｒ ｅ ｄ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ， ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈｅ ｌ ｆ ｕｉ ｄ ｉｐ ｒ ｐ ｌ ｅ ｄ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｂ ｓ ｔ ａ ｃ ｌ ｅ， ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｌｏ ｆ ｗ
斜拦桥施工控制中收缩、徐变效应分析
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Ｂ ２８
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（ ４ ）
关键词 ： 斜拉 桥
施工控制
收缩
徐 变
总帚 ：
＝
ｉ 概 述
人们 对 桥 梁 结 构 进 行 静 力分 析一 般 是 对 整 个 结 构 施 工 结 束 状 态 作 单 工 况 或 多 工况 的 受 力 分 析 和 变 位 计 算 ， 实 上 ， 作 这 事 仅 样 的 分 析 是 不 够 的 ， 至 计 算 结 果 儿乎 不 能 使 用 ， 甚 因此 必 须 严 格 遵 照 实 际施 工 流 程 进 行仿 真计 算 。而 对 混 凝 土 桥 粱 结 构 ＿ 言 ， 而 材 料 收 缩 、 变 对 结 构 内力 、 形有 较 大 影 响 ， 书要 是 由于 斜 拉 桥 徐 变 这 梁施工中混凝 土普遍存在加载龄期小 、 各阶段龄期 相差大 等引起 的， 控制 中要予以认 真研究 ， 以便采用合理 的、 符合 实际的徐变参 数 和 计 算 模 型 。 另外 ， 为 施 工 摔 制方 ， 要 的 工 作 是保 证 施 工架 作 主 设过 程的顺利进行， 因此 更 关 心 桥 梁 施 工 架 设 期 间 收 缩 、 变 的 徐
影响 。
将 每 次 荷 载 变 化 所 引 起 的徐 变 应 变 累 积 相 加 即得 徐 变 应 变
∑ ｓＩ） （Ｉ ｆ ｆ
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窆丁 （ ． （Ｙ ＹＩ ｉ－ －Ｉ
）Hale Waihona Puke ‘ 式 中 ： 一 加 载 时 混凝 土 的应 力 ． ｏＯ 【 未 『 ｃ＝ 。 ｒ 影 响 混 凝土 收 缩 应 变 量 的 主要 因 素是 时 间 的长 短 ． 按 下 式 故 计算 ：
，
囤 ２ 济 南纬 六 路 大桥 简 图 在 桥 梁施 工过 程 中 ， 于混 凝 土 龄 期 短 ， 徐 变 、 缩影 响较 由 其 收
大跨径三塔结合梁斜拉桥收缩徐变效应的几点思考
土的徐 变， 因此 ， 本文在 大跨 径三塔结合梁斜拉桥收 缩徐 变效应 的思考方 面主要是混凝土方面。
关键词 ： 混凝 土 ； 大跨 径 ； 徐 变
对于大跨径三塔结合梁来说 ， 效用是非常 明显 的。我 国的桥
２ 斜拉桥收缩徐变效应
梁建设离不开大跨径三塔结合梁 的应用。随着我 国桥梁的不断完 ２ ． １ 效应 范 围 善和发展， 大跨 径 三 塔 结 合梁 的一些 挑 战 也在 不 断 的增 加 ， 在 这 其 对 于斜拉桥 收缩徐变效应来说 ，其 效应 范围是相 当广泛 的。 中， 斜拉桥收缩徐变效应就是 比较突 出的一个 ， 对 于斜拉桥 收缩徐 由于斜拉桥收缩徐变 效应 在整座桥梁 中能够牵动每一个部件 ， 因 变效应来说， 有很多的不确定 因素， 比方说天气， 环境， 这些大 自然 此 ，可 以说斜 拉桥收缩徐变 效应 能够对整座桥梁产 生很大 的影 的不确 定因素对于大跨径三塔 结合梁和 斜拉桥收缩徐变 效应都 响 。在近几年的研究当中， 斜拉桥收缩徐变效应得到 了学术界 的 有很大 的影响 ， 而且没有办法准确 的估量 。本文对大跨径三塔结 广泛关注 ， 很 多的专家和学者都对斜拉桥 收缩徐变效应进行 了广 合梁斜拉桥收缩徐变效应从混凝土方面进行一定的思考 。 泛 的研 究 和 分 析 。 经过 查 找 大量 的资 料 和 详 细 、 系 统 的研 究 ， 他 们
于混凝土 的收缩徐变 影响，将在钢和混凝土 的结合 面上产生相 博 ” 。 在我国研 究斜 拉桥 收缩徐变效应 ， 再加上斜拉桥收缩徐变效 可 以有效 的促进 我国的科技发展 ， 带动相关产业 互作用 力 ， 导致 内力重分布 ， 并致 使结构产 生大量 的附加变 形 。 应 的涉及 面广 ， 从任 何 一 个角 度 来 讲 ， 都 有 很 大 的益 处 ， 有 很 多 的优 势 。 混 凝 土 收 缩 徐 变 是 随 时 间 变化 的 ， 导 致 不 同龄 期 的 混 凝 土 引起 的发 展 ， 的效应有很大 的区别，很多结合梁桥为 了防止混凝 土收缩徐变 （ ２ ） 劣势 。 斜拉桥 收缩徐变效应涉及面广是毋庸置疑 的， 不用
收缩徐变对悬臂拼装斜拉桥主梁线形的影响
收缩引起的挠度相协调， 以免发生梁体上翘引起过大的二次弯矩 土收缩 和徐变 引起 的预应 力损失 、 形和 次 内力 ， 以此 来研究 变 并
值 。而悬臂浇 筑时 ， 对施工 的变形控 制较易 ， 以逐 节段调 整挂 收缩徐变对 主梁线形 的影 响。 可 篮标 高。我 国已经广泛地使用 了悬臂浇 筑这项施 工技术 ， 而且施
于混凝土 的养护时间 ， 每个梁段施工周期为 ５ｄ ， ～７ｄ平均每 月速 引起预应力损失 ， 徐变和收缩是 同时发生的 。对于悬臂 拼装预应 度为 ４ ０ｍ～６ ０ｍ。从施工变形控制及稳定性安全方面看 ， 悬臂拼 力混凝土斜拉桥 而言 ， 收缩 和徐变对 主梁 线形有 着很大 的影 响。
表 １ 不同加载龄期主梁节点 的竖 向位移计算结果
竖 向位移 ｖ／ ｍ
节点号
１
首片梁段加 载 龄期 １０ｄ ９
— ６ ７ ７４ Ｅ ．８ ．５ １ １
首片梁段加载 龄期Байду номын сангаас１０ ｄ ０
—７ ４ ４ ０ Ｆ １ ． ８ １， ８
首 片梁段加 载 龄期 ６ ０ｄ
收 缩徐 变 对 悬 臂 拼 装斜 拉桥 主梁 线 形 的影 响
黄 昌仁
摘
杨 晓 云
要 ： 绍 了混凝土斜拉桥采用 的两种方法 的优缺 点， 介 就收缩徐变对悬臂 拼装 预应力混凝土 斜拉桥 主梁线形 的影响进
收缩徐变对砼斜拉桥索力和主梁标高的影响
工 程 科 技
・６ ・ ２ １
收缩徐变对砼斜拉桥 索力和主 梁标高 的影响
王 剑 杜柏松 汪 东
（ 重庆交通大学， 重庆 ４ ０ ７ ） ０ ０ ４
摘 要： 收缩徐 变是混凝 土材料 固有的 时变特性 ， 导致混凝 土结构 受力与变形 随着时间的变化 而变化 。斜拉桥属 于高次超静定结 会 构 ， 受力和变形受收缩徐 变的影响更加明显 ， 其 本文为 了研 究收缩徐 变对这种复杂超静定结构受 力和 变形 的影响 ， 以某双塔 单索面混凝 土斜拉桥的某一施工 阶段 为例 ， 通过理论计算和 实际监测 ， 研究分析 了在某一挂篮移动阶段 ， 混泥土收 缩徐 变在 短时 间范 围内对拉 索索 力及主梁标 高的影响。研 究结果表 明， 收缩徐 变的影响不可忽略。 关键词 ： 缩徐 变； 收 混凝 土斜拉桥 ； 索索力 ； 拉 主梁标 高
斜拉桥技术状况检测与评定
斜拉桥技术状况检测与评定黄新明;许亮;赖敏芝【摘要】以某斜拉桥为研究对象，开展斜拉索系统的专项检查和全桥外观检查，采用《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG／T H21－2011）对桥梁的状况进行评价。
考虑桥梁各部件权重的综合评定法，判定桥梁的运营状况，为桥梁的运营管理和养护提供技术依据。
%A detection for the cable‐stayed bridge was carried out ,including the special in‐spection for cable system and general appearance inspection .The criteria of Standards for Technical Condition Evaluation of Highway Bridge (JTG/T H21‐2011)was applied to ap‐praise the technique condition of the bridge .Considering weight of bridge components was applied to appraise the conditions of the bridge in service .T he state of the bridge is evalua‐ted .【期刊名称】《武汉船舶职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】4页(P41-43,47)【关键词】斜拉桥;斜拉索系统专项检查;外观检测【作者】黄新明;许亮;赖敏芝【作者单位】湖北交通职业技术学院，湖北武汉 430070;湖北省公路管理局，湖北武汉 430030;湖北交投科技发展有限公司，湖北武汉 430030【正文语种】中文【中图分类】U44根据公路桥涵养护规范（JTG／T H11-2004），为了保证即有桥梁的安全运营和尽可能延长其安全使用年限，应对即有桥梁进行定期检查，为了规范公路桥梁养护质量检测评价标准，交通部出台了《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG／T H21-2011）规范，主要是通过全面描述桥梁各部件的缺陷，评价桥梁技术状况，监理健全桥梁技术档案，提供进行桥梁养护、维修和加固的决策依据，使桥梁长期处于良好的工作状态。
斜拉桥检查与技术状况评价
重庆市城市桥梁养护、检测、评估技术培训资料斜拉桥技术状态评价与处置建议重庆交通大学土木建筑学院2011年5月目录目录 (2)1、斜拉索的主要病害 (3)2 斜拉桥的检测、评定和评估 (9)3 上部结构养护 (18)4 下部结构养护 (24)附表1 (26)附表2 (27)1、斜拉索的主要病害斜拉桥现在使用较多的有两种拉索结构形式，一种索体材料是高强度钢丝成束，两端用冷铸锚结构组件锚固（或用热铸锚组件锚固），见图1.1。
图1.1 斜拉桥锚具形式Fig2.1 The anchor of cable-stayed bridge另一种索体材料是高强度钢绞线,两端用专用夹片群锚组件锚固，见图1.2。
图1.2 斜拉索夹片群锚Fig2.2 The anchor of cable-stayed bridge腐蚀是拉索损坏的主要原因。
氧气、水、氯离子、持续作用于高强钢丝的拉应力等因素都会引起钢材腐蚀，产生应力腐蚀裂缝和氢化断裂，搜集的资料中有17座斜拉桥的拉索发现锈蚀现象，占斜拉索损伤情况的52%，也就是说斜拉桥的损伤有75%是斜拉索损伤，而斜拉索的损伤有50%以上是由于腐蚀引起的。
所以跨海斜拉桥应当非常注意斜拉桥的防腐问题]。
另外，斜拉桥刚度较小，在车辆、风荷载、风雨联合作用下容易产生振动，在拉索中产生很大的应力变化，在某些情况下，甚至会产生反向应力，使得拉索对桥梁的振动更为敏感，激烈的振动会大大加速钢索防腐层的磨耗或破损，影响防腐保护体系的完整，加剧拉索的腐蚀。
施工质量及养护不当也会造成拉索的损伤。
由于制作质量、施工质量差，高强钢丝有接头、机械损伤、刻痕、断丝等情况；热挤PE护套因温度、含水量、均匀性、光泽控制不好、外表被划伤而减少使用寿命；钢丝的墩头裂纹、冷铸材料强度不够、锚具密封不严、环氧混合料灌注的密实程度不够都将导致斜拉索锚具的腐蚀。
理论分析和试验表明，斜拉索锚具端口处是疲劳破坏的薄弱环节，容易造成断丝破坏。
斜拉桥检测方案
斜拉桥检测方案摘要斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，具有独特的美感和结构稳定性。
然而，由于其特殊的结构形式，斜拉桥的检测工作相对较复杂。
本文将介绍一种斜拉桥检测方案，通过结构监测系统和人工检测相结合，提高斜拉桥的安全性和可靠性。
1. 引言斜拉桥是指主桥梁以斜拉索连接至桥塔的桥梁形式。
斜拉桥具有结构强度高、自重轻、风力影响小等优势，因此在现代桥梁工程中得到广泛应用。
然而，斜拉桥的结构复杂，且在使用过程中受到多种因素的影响，因此需要进行定期检测和维护，以保证其结构的安全性和可靠性。
2. 斜拉桥结构监测系统为了对斜拉桥进行全面有效的检测，需要建立一套完善的斜拉桥结构监测系统。
该系统可以包含以下几个方面的内容：•传感器布置：在斜拉桥的关键部位安装传感器，如位移传感器、应变传感器、加速度传感器等，以实时监测桥梁的变形和结构状况。
•数据采集与处理：通过数据采集设备对传感器采集的数据进行实时采集和存储，并进行相关的数据处理，如滤波、去噪等。
同时，可以将采集的数据通过网络传输至监测中心。
•远程监测：通过网络技术，将传感器采集到的数据传输至远程监测中心，实现对斜拉桥结构状况的远程监测和分析，及时发现和预警存在的问题。
•报警系统：建立相应的报警系统，当监测数据超过设定的阈值时，自动触发报警，提醒相关人员进行处理和维修。
以上是一个较为基本的斜拉桥结构监测系统，根据不同的实际情况，可以进行适当的调整和改进。
3. 人工检测除了结构监测系统的应用，人工检测也是斜拉桥检测的重要环节。
人工检测主要是指通过目视观察和专业工具对桥梁进行定期巡检和检测。
人工检测可以包括以下几个方面的内容：•视觉检查：巡检人员通过目视观察斜拉桥的各个部位，查看是否存在裂缝、变形、腐蚀等问题，同时检查斜拉索的拉力是否均匀。
•声音检测：使用专业的声音检测设备，对斜拉桥进行声音检测，以判断是否存在结构松动或断裂等问题。
•振动检测：使用振动传感器对斜拉桥进行振动检测，以了解桥梁的自然频率和阻尼特性，及时发现振动异常。
预应力混凝土斜拉桥施工过程中的收缩徐变效应
中部 分 断 面 的 高 程 及 应 力 变 化 进 行 分 析 。 分 析 结 果 表 明 ： 程 序计算结果 与施工监 控实测值 吻合较好 ， 验 证 了该
方法的有效性及可靠性 。
关 键 词 ：斜 拉 桥 ；施 工 ；收 缩 ；徐 变 ；极 限平 衡 法
中图 分 类 号 ： Ｕ４ ４ ８ ． ２ ７ 文 献 标 志码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ３ ６ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ １ ４
第 ３ ５卷 第 ４期 ２ ０ １ ３年 ４月
铁
道
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Ｖｏｌ ＿３ ５ Ａ ｐｒ ｉ ｌ
Ｎｏ． ４ ２ ０１３
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＨＥ ＣＨＩ ＮＡ ＲＡＩ Ｌ Ｗ ＡＹ Ｓ ０ＣＩ ＥＴＹ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ８ ３ ６ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ０ — ０ ６
Ｓ ｈ ｒ ｉ ｎ ｋａ ｇ ｅ ａ ｎｄ Ｃｒ ｅ ｅ ｐ ｏ ｆ Ｐｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ Ｃｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｃａ ｂ ｌ ｅ － ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ
Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｉ ｎ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
预应 力混凝土斜拉桥施工过程 中的收缩徐变效应
马 牛静 ，王荣 辉 ，李 平 杰
（ 华 南 理 工 大学 土 木 与 交 通 学 院 ，广 东 广 州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
摘
要： 针 对 预 应 力 混 凝 土 斜 拉 桥 施 工 过 程 中复 杂 的收 缩 徐 变 效 应 ， 运 用 按 龄 期 调 整 的有 效 模 量 法 进 行 分 析 ， 并
大跨度组合箱梁斜拉桥混凝土收缩与徐变应力分析
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i- 1
世界桥梁 2004 年增刊
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1 概 述
我国从改革开放以来 , 桥梁建设有了飞跃性的 发展 ,斜拉桥作为大跨度公路桥梁的主要形式之一 得到广泛应用 ,主梁结构形式也多种多样 。其中 ,钢 筋混凝土结构形式主要用于跨径较小的斜拉桥 , 对 于特大跨度桥梁 , 为了减小自重主梁通常采用钢箱 梁结构 。钢 — 混组合结构兼有混凝土结构和钢结构 的优点 ,不但自重比混凝土结构轻 ,而且可以很好地 解决钢箱梁桥面铺装易损坏的问题 , 是中等跨径 ( 300～600 m) 斜拉桥的合理结构形式 [1 ] 。 由于斜拉索的水平分力作用 , 斜拉桥主梁承受 很大的恒载压力 ,采用钢 — 混组合结构作为主梁时 , 混凝土的收缩徐变将使得钢结构部分的应力增加 。 钢— 混组合结构斜拉桥必须考虑混凝土收缩徐变的
离远远小于主梁梁高 。为了简化计算 , 在混凝土徐 变计算中 ,忽略钢筋与组合截面相互作用和钢筋相 对于桥面板偏心的影响 , 采用折减混凝土初始应力 的近似方法计算 。计算方法为 : ① 由式 ( 4) 求得混凝 土折减应力和应变 ; ② 将混凝土折减初始应变代入 式 ( 3) 计算组合梁的徐变荷载 P<0 ; ③ 根据前项求得 的徐变荷载 P<0 , 采用有限元方法计算组合梁的徐 变内力 。
大跨度铁路预应力混凝土斜拉桥收缩徐变影响及控制措施研究
“ 倾倒” ,1 年、3 年、5 年完成变形值分别占前 10 年徐
图 6 主梁竖向收缩徐变变形
在收缩徐变影响下,主梁纵向向跨中收缩,收缩变
变变形的 23%、54%、74%。 运营 30 年后,在收缩徐变
效应的影响下,塔身基本呈现竖直状态,抵消了成桥时
积可以降低后期收缩徐变变形,且增大斜拉索索力对控制变形效果更加明显。
关键词:铁路桥; 预应力混凝土桥; 斜拉桥; 收缩徐变; 有限元方法
中图分类号:U448. 13; U448. 27; U448. 4 文献标识码:A DOI:10. 13238 / j. issn. 1004-2954. 202006010006
统总结了收缩徐变效应对大跨度高速铁路混凝土斜拉
桥斜 拉 索 索 力、 桥 塔 截 面 弯 矩、 变 形 等 影 响; 叶 梅
新 [7] 、曹建安等 [8] 提出对于铺设无砟轨道的大跨度预
应力混凝土桥,一般采用延长铺轨时间的方法来减小
后期变形;邹红等 [9] 建议通过适当降低预应力偏心距
以减小截面上下缘应力差,从而提高考虑徐变效应的
75
刚度。 计算模型见图 5,模型计算节点 662 个,计算单
中应力正值表示增加,负值表示减小,可以看出,随着
《铁 路 桥 涵 混 凝 土 结 构 设 计 规 范》 中 相 关 规 定 办
理 [14] ,采用 CEB -FIP(1978) 模型,加载龄期 3 d。
在主跨跨中位置增加;下缘压应力在辅助墩和桥塔位
塔向中跨“ 倾倒” ,变化呈运营前期发展快、后期慢趋势;(2) 收缩徐变导致斜拉索卸载,且对边跨斜拉索更为明显,
引起桥塔塔柱底部弯矩大小和方向变化;( 3) 收缩徐变引起桥塔位置主梁上缘和跨中位置主梁下缘压应力减小,
分离式双箱组合梁斜拉桥收缩徐变效应分析
分离式双箱组合梁斜拉桥收缩徐变效应分析苏庆田;戴昌源;许园春【摘要】为了明确混凝土收缩徐变效应对主梁采用分离式双箱组合梁的斜拉桥受力性能影响,采用有限元方法建立了斜拉桥空间有限元模型,按照用混凝土龄期调整的有效模量法考虑徐变、用温降方法模拟混凝土收缩,计算分析了收缩徐变效应对斜拉桥中分离式双箱组合梁受力的影响.分析结果表明:混凝土收缩徐变效应对斜拉桥分离式双箱组合梁中混凝土和钢梁的应力影响很大,在3年时徐变效应引起混凝土压应力最大值减少7％,钢梁压应力最大值增大32％,收缩效应引起混凝土压应力最大值减少11％,收缩效应引起钢梁压应力最大值增加37％.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2015(031)003【总页数】7页(P56-62)【关键词】斜拉桥;组合梁;收缩;徐变;应力重分配【作者】苏庆田;戴昌源;许园春【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092【正文语种】中文1 概述现有的斜拉桥主梁截面有钢主梁形式、混凝土主梁形式和组合梁形式［1］，由于不同材料的强度和密度比值的不同，钢主梁应用于超大跨径斜拉桥而混凝土主梁应用于跨径较小的斜拉桥，组合梁斜拉桥应用于以上两种跨径之间。
目前国内外建成的组合梁斜拉桥中大多采用了钢梁格体系与混凝土桥面板组合的形式［2］，东海大桥的主梁采用了槽形钢箱与混凝土组合的形式［3］，近几年一些新型组合梁斜拉桥也开始兴建［4］。
混凝土收缩徐变特有的效应对混凝土结构的影响长期受到关注，已有相对成熟的方法计算分析收缩徐变对混凝土梁桥的影响。
近些年随着组合结构桥梁的发展，混凝土收缩徐变效应对组合梁受力性能的影响引起了广泛的关注［5］。
在斜拉桥中斜拉索水平分力为组合梁桥面板提供了压应力储备，该较高的应力将导致混凝土徐变的增加［6］。
在辅助墩负弯矩区域，收缩徐变可能促使混凝土裂缝提前出现或加速裂缝的扩展，从而导致梁体刚度降低、板中钢筋甚至板下钢梁锈蚀，以至降低结构的受力性能和耐久性，并给养护工作造成很大的困难。
桥梁结构收缩徐变效应分析方法
桥梁结构收缩徐变效应分析方法摘要：随着大跨预应力混凝土梁桥的迅速发展，促使桥梁收缩和徐变影响的分析和计算成为结构设计人员越来越关心的问题，因此徐变计算理论和方法得到了不断发展。
本文综述了徐变的各种分析方法以及现在常用的各种方法，并对这些方法进行了简要评述，随后讨论了徐变计算的发展方向。
关键词：预应力混凝土梁桥，混凝土，收缩徐变，分析方法收缩徐变效应分析方法的基本假定由混凝土徐变引起的结构徐变变形和结构次内力计算，因各种客观因素的复杂性，要精确分析是十分困难的，特别是对于处于自然环境中的实际桥梁的收缩徐变效应分析，甚至可以说是不可能的，因此在实际的桥梁设计阶段，分析中一般采用以下基本假定：不考虑结构内配筋的影响，把结构当作是素混凝土，这对预应力混凝土结构含筋率较小的情况下是适用的；混凝土的弹性模量假定为常值，试验证明，混凝土的弹性模量随时间变化而变化，一般可增加10-15％，但考虑到徐变系数的计算值中已部分包括了这一因素，可取常值计算；应力的数值低于混凝土强度的40~50％左右，或者是说在工作应力范围之内，采用徐变线性理论，即徐变应变与应力成正比关系的假定，由此“力的独立作用原理”和“应力与应变的叠加原理”等均在此适用。
在叠加原理和线性徐变假设条件下，总应变可表示为：（1）式中：为初始预应力的张拉时刻和干燥开始的时刻；为预应力发生变化的时刻，在和之间。
上式中的第一项为初始预应力的弹性应变和徐变应变，第二项为在每一个时间段内由于预应力的变化和外加荷载引起的弹性应变和徐变应变，第三项为收缩应变和温度应变。
经典徐变分析方法最早的徐变计算方法是McMillan于1916年提出有效模量法，后来的研究者在此基础上不断提出了几种更加复杂的方法。
这些方法基本是通过使用柔度函数的简化形式进行结构的徐变分析，如徐变率法、流动率法等多种方法，随后Bazant 和Panula基于当时大量的徐变数据对徐变计算方法进行了系统分析，认为前面提到的几种方法总体上不如有效模量法准确，当时提出这些方法的主要目的是将徐变求解的积分方程转化为代数线性方程TPTP。
收缩徐变对混合-组合梁斜拉桥力学性能的影响分析
收缩徐变对混合-组合梁斜拉桥力学性能的影响分析作者：李达杨志鹏蒋升高来源：《西部交通科技》2023年第09期作者簡介：李达（1975—），高级工程师，研究方向：路基路面工程。
摘要：文章为研究收缩徐变对混合组合梁斜拉桥受力的影响规律，以澜沧江大桥为背景，建立大桥空间杆系模型，分别计算不计收缩徐变和考虑收缩徐变影响下混合梁斜拉桥结构的受力和变形情况，分析收缩徐变对混合梁斜拉桥受力及变形性能的影响规律并确定其影响部位。
结果表明：混合梁斜拉桥主要构件力学参数受收缩徐变影响较为显著，其中结合段部位需特别重视，在混合梁斜拉桥设计中，应充分考虑混凝土构件收缩徐变引起的受力及变形情况，合理进行结构设计。
关键词：斜拉桥；钢-混组合梁；力学特性；有限元模拟；收缩徐变中图分类号：U448.270 引言混合组合梁斜拉桥具有跨越能力大、施工方便和综合效益高的优点。
自20世纪90年代初以来，该桥型在我国得到迅速发展，先后建成了10余座大跨径的钢-混组合梁斜拉桥。
近年来，组合梁斜拉桥方案逐渐成为跨度桥梁的建设竞争力最强的桥型方案之一［1］。
当斜拉桥主梁采用组合梁时，混凝土的收缩和徐变不仅会引起斜拉桥结构内力重分布，同时也会引起组合梁截面应力的重分布。
因此，组合梁受力性能的发挥与混凝土的收缩和徐变特性密切相关。
斜拉索的水平分力在混凝土桥面板引起的较大恒载应力会导致混凝土徐变进一步增加。
此外，斜拉桥由于自身架设方法和施工工艺的要求，桥面板混凝土通常需要多次浇筑并分阶段承担荷载，使得组合梁斜拉桥的收缩和徐变效应分析变得困难［2］。
对于采用组合梁桥面系的混合梁斜拉桥，进行时变性能分析具有十分重要的工程意义。
早期，Gilbert［3］提出了按龄期调整的有效模量法和微分方程解法，用于分析组合梁的徐变效应。
意大利研究者Tarantnio和Dezi［4-6］等采用了粘弹性理论分析法对两种桥梁结构模型的徐变效应进行了分析。
Dezi［6］以粘弹性理论为基础，通过建立收缩徐变效应分析模型对预应力钢-混组合梁进行了全面系统的分析。
斜拉桥运营期变形监测及结果分析
斜拉桥运营期变形监测及结果分析摘要：建立了运营期间彭溪河特大桥变形监测系统，并进行了极端温度条件下夏季、冬季两期的测试工作，利用有限元软件GQJS对桥梁结构在温度静力作用下的响应进行了计算分析，结合实测结果讨论了温差影响下结构位移、挠度和索力的变化情况，分析结果可以为桥梁的科学管理和监测提供参考。
关键词：斜拉桥；变形监测；温差影响；索力测试Abstract: Built during the operation of Pengxi River bridge deformation monitoring system, and the extreme temperature conditions in summer, winter two tests, using the finite element software GQJS on bridge structure under temperature static response is analyzed, combining with the measured result is discussed under the influence of temperature difference, deflection and displacement of structure the force of the cable changes, the analysis results can provide the bridge science management and monitoring to provide reference.Key words: cable-stayed bridge; deformation monitoring; temperature; cable force test1引言运营期间大跨度斜拉桥处于自然环境中，受日照和季节性温差等因素的影响，以及车辆荷载的作用，都使得桥梁结构发生不同程度的变形，桥梁的安全状态是交通管理部门十分关心的问题，建立桥梁变形监测系统以全面监视和分析桥梁安全显得十分重要。
斜拉桥运营期的斜拉索检查方法的比较分析及建议
斜拉桥运营期的斜拉索检查方法的比较分析及建议徐海虹;朱从明【摘要】文章通过对斜拉索的检测类型和检测方法的比较分析,建议在斜拉索的检测管理中,增加日常巡视检查,投入力量开发性能可靠的缆索攀爬设备,每年检查1次斜拉索的外观与索力,适当关注基于磁滞伸缩的斜拉索锈蚀性和断丝无损探伤技术。
%Through the comparison and analysis of inspection type and inspection method of stayed cables,this paper introduces some suggestions which may be used for the inspection management and technology development.It is suggested that in the inspection management of stayed cables,daily inspection shall be adopted,the development of climbing equipment with high reliable performance shall be invested,appearance and cable force of stayed cable shall be inspected every one year,and magnetostrictive guided wave technique for corrosion and wire-broken nondestructive testing shall be payatlention to.【期刊名称】《现代交通技术》【年(卷),期】2012(009)002【总页数】5页(P37-40,69)【关键词】斜拉索;检测;无损检测;索力检测;运营期【作者】徐海虹;朱从明【作者单位】江苏交通控股有限公司,江苏南京210029;江苏省交通科学研究院长大桥梁健康检测交通行业重点实验室,江苏南京211112【正文语种】中文【中图分类】U448.27;U446.31 概述从上世纪50年代以来，世界范围内斜拉桥建设迅速发展，先后在欧洲、美国、日本等地出现大规模的建设潮。
预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的概率分析
预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的概率分析苏成;陈兆栓;徐郁峰;庞键【摘要】As the commonly-used stochastic analysis methods such as the perturbation stochastic finite element method and the Monte Carlo method are inapplicable in analyzing the random shrinkage and creep effect of the pre-stressed cable-stayed concrete bridge subjected to a large number of uncertain factors, a response surface-Monte Carlo method (RSMCM) that combines the response surface fitting and the Monte Carlo simulation is proposed. By the RSMCM, the standard deviation of the shrinkage and creep effect varying with each parameter is obtained, and the corresponding significance of each parameter to the effect is evaluated. Then, by introducing the concept of in-terval estimation, the confidence intervals of the shrinkage and creep effect corresponding to different confidence degrees are determined based on the stochastic analysis. The proposed method has been applied to the newly-built Ganzhuxi Bridge on the South Circular Highway in Guangzhou, China, with its feasibility being verified.%预应力混凝土斜拉桥及其所处的环境存在大量的不确定因素,因此其收缩徐变效应具有明显的随机性.常用的随机分析方法(如摄动随机有限元法和蒙特卡罗法)很难直接应用于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的随机分析.为此,文中提出了以响应面拟合技术和蒙特卡罗试验为基础的响应面-蒙特卡罗法,得到了单个计算参数引致的收缩徐变效应的标准差,以评估该参数对收缩徐变效应的影响程度.在随机分析的基础上,引入区间估计的概念,获得了收缩徐变效应在不同置信度下的置信区间.将所提出的概率分析方法应用于广州绕城公路甘竹溪大桥,所得结果验证了文中方法的有效性.【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(040)007【总页数】7页(P8-14)【关键词】预应力混凝土斜拉桥;收缩;徐变;概率分析;响应面;蒙特卡罗法【作者】苏成;陈兆栓;徐郁峰;庞键【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640;华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】U416收缩徐变是混凝土材料的固有特性，对于预应力混凝土斜拉桥，由它引起的结构效应，即收缩徐变效应可以在结构总效应中占到相当大的比例，故收缩徐变对预应力混凝土斜拉桥的影响是不可忽略的.同时，预应力混凝土斜拉桥施工及运营过程中存在众多不确定的影响因素，致使结构的收缩徐变效应具有随机性.收缩徐变计算参数的随机性是导致混凝土收缩徐变效应变异的一个重要因素，研究这些参数变异所导致的收缩徐变效应的随机特性，于评估收缩徐变对预应力混凝土斜拉桥的影响有重要意义.收缩徐变效应与应力历史及混凝土龄期密切相关，因此预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应分析必须考虑结构的施工过程.施工过程模拟采用的是增量有限元法［1-2］，这使得常用的随机分析方法，如摄动随机有限元法［3-4］及蒙特卡罗法，很难适用.采用摄动随机有限元法进行随机分析时，需要修改确定性分析有限元程序的核心算法，不便于工程应用;而且，以全量形式表达的摄动随机有限元法无法适用于表达为增量形式的施工过程模拟.蒙特卡罗法须进行大量的样本试验，对于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应分析，基于增量有限元法的样本试验意味着庞大的运算量，这对于现有的计算条件是不现实的.文中拟采用响应面－蒙特卡罗法［5-6］进行预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应随机分析.该法是响应面拟合技术与蒙特卡罗试验的结合，能够避免由于直接使用蒙特卡罗法而面临的运算量过大的问题，又保留了蒙特卡罗法概念直观的优点，适用于施工过程复杂的预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应概率分析.利用该方法，文中还通过单个参数引致的收缩徐变效应的标准差，考察了不同的收缩徐变参数对结构响应的影响程度.在随机分析的基础上，进一步引入区间估计的概念，获得不同置信度下的收缩徐变效应置信区间.在收缩徐变模型方面，文中采用的是JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》［7］推荐的计算模型.最后，文中利用上述方法对广州绕城公路甘竹溪大桥的收缩徐变效应进行概率分析，验证了所提方法的有效性.1 混凝土收缩徐变计算模型《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》给出了推荐使用的混凝土收缩徐变计算模型，该模型给出了收缩应变及徐变系数的具体计算方法.其中，收缩应变的计算方法如下:式中:t为混凝土龄期，d;ts为混凝土开始收缩时的龄期，d;εcs(t，ts)表示开始收缩龄期 ts、混凝土龄期t时的收缩应变;εcs0为名义收缩系数;βs(t，ts)为收缩应变随时间发展的系数.εcs0、βs(t，ts)可分别按式(2)、(3)计算:其中:fcm为28d龄期的混凝土立方体平均抗压强度，MPa;βsc为依水泥种类而定的系数;βRH为与年平均相对湿度RH(%)相关的系数;h为混凝土构件的理论厚度，mm;常系数 fcm0=10 MPa，RH0=100%，h0=100mm，t1=1d.徐变系数表达式为式中:t0为加载时的混凝土龄期，d;φ(t，t0)表示加载龄期t0、混凝土龄期t时的徐变系数;φ0为名义徐变系数;βc(t，t0)为加载后徐变随时间发展的系数.φ0、βc(t，t0)可分别按式(7)、(8)计算:其中:式中有关参数同式(2)～式(5)中的相应参数.由式(1)－(12)可知，混凝土收缩徐变主要受到5个计算参数的影响，它们分别是混凝土加载时的龄期t0、混凝土开始收缩时的龄期ts、混凝土抗压强度fcm、构件理论厚度h和年平均相对湿度RH.2 混凝土收缩徐变效应随机分析响应面拟合技术及蒙特卡罗试验相结合的响应面－蒙特卡罗法可通过以下两个步骤实现［8-9］:(1)采用数学上的回归拟合技术，通过有限次基于增量有限元法的收缩徐变效应确定性分析，拟合出关于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的响应面函数，以逼近真实的收缩徐变效应函数 R=R(X1，X2，…，Xn)，其中 X1，X2，…，Xn为混凝土收缩徐变随机参数.(2)基于第(1)步获得的响应面函数，采用蒙特卡罗法计算预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的均值和标准差.值得注意的是，此时的响应面函数已是显式表达，因此即使需进行大量的样本试验，仍能保持较高的计算效率.事实上，第(1)步构造响应面函数时隐含了两个问题，即响应面函数形式和数值试验点的选取.针对预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应随机分析的特点，在变量空间中的高概率密度区域，响应面函数应能很好地逼近真实的收缩徐变效应函数，而且，其形式应尽量简单.文中关于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的响应面函数采用不含交叉项的四次多项式形式［5］:式中:a、bi、ci、di和 ei(i=1，2，…，n)为待定系数.显而易见，式(13)中待定系数的个数为4n+1，为确定这些待定系数，需要进行4n+1次数值试验.其中，每一次数值试验对应一个事先选定的试验点，该试验点坐标值即为该次数值试验中收缩徐变参数的取值，通过混凝土收缩徐变效应确定性分析的增量有限元计算，即可获得该试验点对应的收缩徐变效应值.经过4n+1次确定性分析，可得到与4n+1个试验点相对应的4n+1个收缩徐变效应值，从而能完全确定式(13)中的4n+1个待定系数.参考Bucher建议的试验设计方法［10］，试验点的选取坐标为(μX1，μX2，…，μXn)，(μX1 ± σX1，μX2，…，μXi，…，μXn)，(μX1，μX2± σX2，…，μXi，…，μXn)，…，(μX1，μX2，…，μXi± σXi，…，μXn)，…，(μX1，μX2，…，μXi，…，μXn±σXn)，(μX1± 2σX1，μX2，…，μXi，…，μXn)，(μX1，μX2±2σX2，…，μXi，…，μXn)，…，(μX1，μX2，…，μXi± 2σXi，…，μXn)，…，(μX1，μX2，…，μXi，…，μXn±2σXn)，其中μXi和σXi分别为随机参数Xi的均值和标准差.3 混凝土收缩徐变效应置信度分析在预应力混凝土斜拉桥的计算分析过程中，人们通常是基于参数的设计值对结构的收缩徐变效应进行预测.但由于收缩徐变参数自身的变异性，实际发生的收缩徐变效应与设计预期值之间不可避免地存在一定的偏差.事实上，收缩徐变效应是依一定概率取值于某一区间的随机变量.引入区间估计的概念，即可通过置信区间与置信度的概念把收缩徐变效应的可能取值范围与概率联系起来.设收缩徐变效应值的一个置信区间为［R0－Δ，R0+Δ］，其中R0为收缩徐变效应的设计预期值，Δ为置信区间的半宽，则收缩徐变效应值落在该区间外的概率，即显著水平，可表示为式中:P{·}为事件{·}的概率，式中:X1，X2，…，Xn为收缩徐变计算参数;R为考虑收缩徐变计算参数变异后的收缩徐变效应实际可能值，R=R(X1，X2，…，Xn).由式(14)和式(15)可知，显著水平α由两部分组成，即式中:参考文献［11-14］，从混凝土收缩徐变的机理来看，混凝土结构收缩徐变效应的随机性是由众多相互独立的偶然因素共同引起的，因此可以合理地假定收缩徐变效应 R=R(X1，X2，…，Xn)服从正态分布，则α1和α2分别为式中:Φ(·)为标准正态概率分布函数;μZ1和μZ2分别为Z1和Z2的均值;σZ1和σZ2分别为Z1和Z2的标准差;μR和σR分别为R的均值和标准差，它们可以利用第2节的随机分析方法求得.因此，实际的收缩徐变效应值落在区间［R0－Δ，R0+Δ］内的置信度为4 甘竹溪大桥收缩徐变效应概率分析4.1 工程概况甘竹溪大桥是国道主干线广州绕城公路跨越甘竹溪水道的一座特大型桥梁，为独塔双索面、墩塔梁固结体系的预应力混凝土斜拉桥.大桥主跨跨径为210m，边跨跨径为165 m，边跨设置1个辅助墩，边跨跨径布置为115+50=165 m;主塔采用双直柱式塔柱，桥面以下塔柱(墩)高15.3 m;桥面以上塔柱高101.25m，高跨比1∶2.07，大桥立面图如图 1 所示.主梁为单箱三室的预应力混凝土扁平箱梁，桥面总宽为38.7m，箱梁中心线处梁高为2.8 m，高跨比为1∶75，高宽比为1∶13.82，宽跨比为1∶5.43，主梁标准截面如图2所示.主梁标准节段长为6 m，共计48个标准节段，其中，主跨32个，边跨16个;主梁标准节段采用挂篮悬臂现浇的方式进行施工，其余梁段则采用支架现浇方式施工.图1 甘竹溪大桥立面图(单位:cm)Fig.1 Elevation of the GanzhuxiBridge(Unit:cm)图2 甘竹溪大桥主梁截面图(单位:cm)Fig.2 Section of the main girder of the Ganzhuxi Bridge(Unit:cm)4.2 计算参数及其统计特性由第2节的介绍可知，预应力混凝土斜拉桥的收缩徐变效应受混凝土加载龄期等5种计算参数的影响.在甘竹溪大桥收缩徐变效应概率分析中，将会以这5种参数作为输入的随机参数;根据该桥的实际情况，相应的计算参数共11个，其统计特性如表1所示.表1 混凝土收缩徐变计算参数及其统计特性［7，12，15］Table 1 Random parameters and their statistical values for calculation of shrinkage and creep effect423开始收缩龄期X2/d 均匀分布 5.00 0.231桩基混凝土(C30)抗压强度X3/MPa 正态分布 30.00 0.140主墩混凝土(C40)抗压强度X4/MPa 正态分布 40.00 0.120主梁混凝土(C55)抗压强度X5/MPa 正态分布 55.00 0.110主塔混凝土(C60)抗压强度X6/MPa 正态分布 60.00 0.100主梁标准节段理论厚度X7/m 均匀分布 0.40 0.008主梁边跨现浇段理论厚度X8/m 均匀分布 0.49 0.008下塔柱理论厚度X9/m 均匀分布 1.85 0.008上塔柱理论厚度X10/m 均匀分布 1.580.008环境相对湿度X11/% 截尾正态 72.04 0.167计算参数分布类型均值变异系数主梁混凝土加载龄期X1/d 截尾正态 4.25 0.4.3 随机分析结果成桥运营阶段，在经历了施工过程复杂的应力历史后，混凝土收缩徐变将继续发展，桥梁结构的内力和变形将进一步变化.由收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度和斜拉索索力变化是工程人员关心的响应量.考虑混凝土收缩徐变参数的变异性，对甘竹溪大桥进行收缩徐变效应随机分析，可获得由收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度及斜拉索索力的统计特性，见表2、3.表中，设计预期值为收缩徐变参数按均值取值时，收缩徐变引起的挠度值或斜拉索索力值;采用文中方法计算收缩徐变效应的统计特性时，样本数目为5000.表2 收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度随机分析结果Table 2 Results of stochastic analysis of the mid-span deflection of the main-span girder due to shrinkage and creep工况设计预期值/mm统计特性值均值/mm标准差/变异mm 系数－61.4 －60.5 18.0 0.298成桥2年－77.6 －76.6 21.2 0.277成桥3年－89.4 －88.5 23.6 0.267成桥4年－98.5 －97.5 25.4 0.261成桥5 年－105.6 －104.7 26.9 0.257成桥6 年－111.4 －110.4 28.2 0.255成桥7 年－116.1 －115.0 29.2 0.254成桥8 年－120.1 －119.0 30.2 0.253成桥9 年－123.5 －122.3 30.9 0.253成桥10年成桥1年－126.5 －125.2 31.6 0.253由表2可知，在成桥1～10年的各计算工况中，挠度设计预期值与挠度均值相差较小，说明设计预期值能较好地反映挠度效应的最大可能值.从成桥1年至成桥10年，挠度的标准差不断增大，说明由于混凝土收缩徐变参数的变异，主跨跨中挠度的变异性随时间不断变大.各工况下的变异系数均在0.25以上，说明收缩徐变参数的随机性引起的主跨跨中挠度的变异性是相当明显的，正常施工过程中的收缩徐变参数偏差能使主跨跨中挠度相对于设计预期值产生较大的偏离.表3给出了成桥及成桥后10年两个工况下由混凝土收缩徐变引起的索力变化随机分析结果，其中的索号所对应的斜拉索如图1所示.从表3可知，两个工况的索力设计预期值与索力均值很一致，说明设计预期值能很好地反映索力效应的最大可能值.成桥后10年索力的标准差比成桥时明显增大，说明随时间的延长，收缩徐变参数变异性的影响增大.另一方面，在两个工况相比较的情况下，索力均值变化量越大，索力标准差增长越多，这说明内力变化越大的斜拉索，其在内力重分布的过程中受收缩徐变的影响越大.表3 收缩徐变引起的斜拉索索力随机分析结果Table 3 Results of stochastic analysis of cable tension due to shrinkage and creep索号设计预期值年统计标准差/kN成桥成桥后10/kN成桥成桥后10年统计均值增量/kN成桥成桥后10年L01 －33.2 －125.0 －33.5 －124.0 －90.5 3.1 16.2 L11 －42.4 －127.9 －42.0 －128.4 －86.4 5.9 11.4 L22 －63.4 －282.1 －62.7 －280.7 －218.0 9.6 38.9 L33 －0.8 －292.3 －0.7 －291.2 －290.5 0.3 48.1 R01 －49.3 －211.0 －49.3 －209.4 －160.1 4.7 31.6 R11 －1.6 60.5 －2.0 59.1 61.1 1.6 8.4R22 －45.6 －136.7 －44.7 －136.4 －91.7 8.0 17.1 R33 －3.9 －541.1 －3.9－538.3 －534.4 0.6 104.94.4 收缩徐变参数分析基于收缩徐变效应的响应面函数，即式(13)，可计算出只有其中一个参数发生变异时的收缩徐变效应的标准差，以反映该参数对收缩徐变效应统计特性的影响程度.图3(a)、(b)、(c)给出了单个收缩徐变参数变异而导致的主梁主跨跨中挠度及斜拉索索力标准差，据此可评估不同计算参数的影响程度.由图3可知，各参数对主梁主跨跨中挠度及斜拉索索力的影响程度有所不同.其中，环境相对湿度(X11)的影响程度最大，其次是主梁和主塔混凝土的抗压强度(X5、X6)，而加载龄期(X1)、开始收缩龄期(X2)、桩基混凝土抗压强度(X3)、主墩混凝土抗压强度(X4)及构件理论厚度(X7、X8、X9、X10)的影响程度较小，是次要的计算参数.图3 收缩徐变参数对主梁挠度和斜拉索索力的影响Fig.3 Effects of shrinkage and creep parameters on deflections of main girder and cable tensions4.5 置信区间分析结果采用前述的置信度分析方法，结合主梁主跨跨中挠度及斜拉索索力随机分析的结果，可以方便地获得收缩徐变效应不同置信区间对应的置信度信息.由式(20)可知，当收缩徐变效应置信区间的半宽Δ取不同值时，其置信度也将不同;反过来，由给定的置信度，也可以求得相应的置信区间.在不同的置信度下，由收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度及斜拉索索力变化量的置信区间分析结果如表4、5所示.表4 收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度置信区间分析结果(成桥后1～10年)Table 4 Results of confidence interval analysis of the mid-span deflection of the main-span girder due to shrinkage and creep(1 to 10 years after bridge closure)置信度/%/mm 1年 2年 3年 4年 5年 6年 7年 8年 9年10年置信区间半宽Δ 95 35 42 46 50 53 55 57 59 61 62 90 30 35 39 42 44 46 48 50 51 52 85 26 31 34 37 39 41 42 43 44 45表5 收缩徐变引起的斜拉索索力置信区间分析结果(成桥后10年)Table 5 Results of confidence interval analysis of cable tension due to shrinkage and creep(10 years after bridge closure)置信度/%置信区间半宽Δ/kN L01 L11 L22 L33 R01 R11 R22 R33 95 32 22 76 94 62 16 34 206 90 27 19 64 79 52 14 28 173 85 23 16 56 69 45 12 25 151由表4可见，在同一工况下，对于收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度，当给定的置信度越大，其对应的置信区间宽度也越大，例如在成桥后10年，当置信度由85%增大到90%时，其置信区间半宽也由45mm增大到52mm.这说明当置信度要求越高时，收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度的估计区间也越宽.另一方面，在置信度相同的情况下，成桥后的时间越长，由收缩徐变引起的主梁主跨跨中挠度的置信区间宽度也越大，例如在90%的置信度下，置信区间的半宽由成桥后1年的30 mm增大到成桥后10年的52mm.这说明随着时间的推移，收缩徐变的影响越来越大，其变异性引起的主梁主跨跨中挠度的离散性也随之变得更加明显.由表5可见，到成桥后10年，对于收缩徐变引起的斜拉索索力，当给定的置信度越大，其对应的置信区间宽度也越大，例如对于斜拉索R33，当置信度由85%增大到90%时，收缩徐变引起的斜拉索索力置信区间半宽则由151kN增大到173 kN.这说明当置信度要求越高时，收缩徐变引起的斜拉索索力估计区间也越宽.而对于不同的斜拉索，由于所处的位置各不相同、内力重分配程度大小各异，相同置信度下的置信区间宽度也各不相同，例如在90%的置信度下，收缩徐变引起的斜拉索R11和R33的索力的置信区间半宽分别为14 kN和173 kN，差异相当明显.因此，在进行斜拉索的设计时，为了达到相同的安全水准，不同的斜拉索所需的安全储备应有所不同.5 结论预应力混凝土斜拉桥收缩徐变的影响因素众多，各因素的性质复杂多变，因而目前还无法精确分析混凝土收缩徐变引起的结构效应.文中基于我国现行规范JTGD62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中的混凝土收缩徐变计算模式，考虑其中的影响参数如环境相对湿度、混凝土抗压强度、加载龄期等的随机特性，进行了预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应随机分析和收缩徐变参数的影响程度分析，并进一步对收缩徐变效应的置信度进行了分析.最后，文中把上述概率分析方法应用于国道主干线广州绕城公路甘竹溪大桥收缩徐变效应的分析，获得了一批有价值的数据，并得出了有指导意义的结论.参考文献:［1］林元培.斜拉桥［M］.北京:人民交通出版社，2004.［2］苏成，陈太聪，韩大建，等.崖门大桥主梁牵索挂篮施工模拟计算［J］.桥梁建设，2003(1):12-15.Su Cheng，Chen Tai-cong，Han Da-jian，etal.Simulation calculation for construction with guyed traveler for main girder of Yamen Bridge ［J］.Bridge Construction，2003(1):12-15.［3］Handa K，Anderson K.Application of finite element metho-ds in statistical analysis of structures［C］∥Proceedings of the Third International Conference on Structure Safety and Reliability.Norway:［s.n.］，1981.［4］Hisada T，Nakagiri S.Stochastic finite element method developed for structure safety and reliability［C］∥Proceedings of the Third Intern ational Conference on Structure Safety and Reliability.Norway:［s.n.］，1981:395-408.［5］Su C，Luo X F，Yun T Q.Aerostatic reliability analysis of long-spanbridges ［J］.Journal of Bridge Engineering，ASCE，2010，15(3):260-268. ［6］苏成，郭奋涛，徐郁峰.斜拉桥索力测量的可靠度研究［J］.桥梁建设，2009(6):27-30.Su Cheng，Guo Fen-tao，Xu Yu-feng.Reliability research of stay cable force measurement of cable-stayed bridges［J］.Bridge Construction，2009(6):27-30.［7］JTG D62—2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］. ［8］庞键.大跨度预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应随机分析与可靠度分析［D］.广州:华南理工大学土木与交通学院，2010.［9］徐郁峰，苏成，陈兆栓，等.考虑施工过程的异形建筑结构概率分析［J］.建筑结构学报，2011，32(8):120-126.Xu Yu-feng，Su Cheng，Chen Zhao-shuan，et al.Probabilistic analysis of irregular structures with consideration of construction process［J］.Journal of Building Structures，2011，32(8):120-126.［10］Bucher C G，Bourgund U.A fast and efficient response surface approach for structural reliability problems［J］.Structural Safety，1990，7(1):57-66.［11］王梓坤.概率论基础及其应用［M］.北京:北京师范大学出版社，2007. ［12］贡金鑫，魏巍巍.工程结构可靠性设计原理［M］.北京:机械工业出版社，2007.［13］张蓓，殷学纲.随机参数结构的建模技术［J］.重庆大学学报:自然科学版，2000，23(1):45-48.Zhang Pei，Yin Xue-gang.A method of modeling with structuralstochastic 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斜拉桥主梁应变监测数据分析
2F · ml
1 n πx Ωn sinΩ n t － ·sinω n t sin l （ 1 ） 2 － ） Ω ω n n n 式（ 1 ） 括 号 中 的 第 一 项 就 是 静 态 响 应， 它的角频率
∑ 2 n =1 （ ω
(
)
Ω n = nπv / l与车速成正比， 可以证明， 其级数和与挠度 它的角频率 ω n = 影响线相似。第二项则是动态响应， EI 是结构的固有角频率。 以一座简支梁桥为 ( )槡 m nπ l
Abstract：
Strain data measured with a structural health monitoring system for the main navigation channel cable-
hour strain response stayed bridge Donghai Bridge were analyzed． By using empirical mode decomposition （ EMD） ，a oneof the middle section of the girder was decomposed into an oscillation component （ dynamic response ） and a trend component （ static response ） ． The structural modal frequencies were obtained from the dynamic strain response and simultaneously the traffic flow was estimated based on the static strain response． It was concluded that the separation between dynamic response and static response of the measured strain with EMD is feasible and these two components are of great value in practice． Key words： cablestayed bridge； health monitoring； data analysis； empirical mode decomposition （ EMD） ； strain 近年来， 基于振动响应信息的结构健康监测已经 许多国家和地区在一些已建 得到越来越广泛的应用， 的大跨度桥梁上安装了结构健康监测系统， 如香港的 韩 国 的 Seohae 桥 和 中 国 大 陆 的 东 海 大 桥 青马大桥、 等
斜拉桥主梁混凝土徐变试验研究及有限元分析的开题报告
斜拉桥主梁混凝土徐变试验研究及有限元分析的开题报告一、选题的背景与意义斜拉桥作为大跨度桥梁结构的一种，被广泛应用于现代化的建设中。
然而，由于斜拉桥的主梁通常采用混凝土结构，因此在长期使用过程中，徐变效应将不可避免地出现。
徐变效应导致的混凝土损伤将显著影响斜拉桥的结构安全和使用寿命。
本项目旨在通过对斜拉桥主梁混凝土徐变试验研究及有限元分析，探究徐变效应对斜拉桥主梁的影响规律，提供科学合理的设计和施工方案，保障斜拉桥的结构安全和使用寿命，具有较高的研究价值和实践意义。
二、研究内容和方法1. 徐变试验研究：选取实际工程中常用的混凝土材料，通过加热处理和恒定载荷加载，测量不同时间段内混凝土的应变及载荷变化情况，以得出混凝土的徐变性能变化规律。
2. 有限元分析：建立斜拉桥主梁的三维有限元模型，根据试验结果确定混凝土的徐变本构模型，通过计算仿真得出在徐变效应下的应力分布情况，进而得出斜拉桥主梁的稳定性和安全性能。
三、论文结构1. 绪论：介绍选题的背景和意义，总述研究内容和方法，阐述论文的目的和意义。
2. 徐变试验研究：对混凝土材料进行徐变试验，测量应变和载荷变化情况，得出混凝土的徐变性能变化规律。
3. 有限元分析：建立斜拉桥主梁的三维有限元模型，根据试验结果确定混凝土的徐变本构模型，并进行计算仿真，得出斜拉桥主梁的应力分布情况，分析在徐变效应下的稳定性和安全性能。
4. 结论与展望：总结论文研究内容和方法，回顾研究成果和创新点，提出提高斜拉桥结构安全和使用寿命的建议。
四、预期成果本研究将通过混凝土徐变试验研究和有限元分析，得出斜拉桥主梁的徐变影响规律和稳定性能，提供了可靠的理论和技术基础，为斜拉桥的设计和施工提供了参考，有助于提高斜拉桥的结构安全和使用寿命。