徐变对哑铃型钢管混凝土拱桥受力的影响

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收缩徐变对钢管混凝土拱桥力学性能影响分析

收缩徐变对钢管混凝土拱桥力学性能影响分析
计 算是 应用 以下指 数 函数计 算
混凝土任一时刻 t 缩量 : 收 e( =£( 。 ×( 一e ) ) o ) 1 一 () 1
钢管承受 弯矩
表 4 钢管全截面恒载弯矩 随时间变化 比较
不计 收 缩徐变 成桥初 计 入收缩徐 变的影响 一年后 两年后 三年后
1 1 混 凝 土 收 缩 徐 变对 结 构 内 力 的 影 响 .
为研 究混凝土收缩徐变 对结构 的整体 内力的影响 , 出不计 列 混凝 土收缩徐变与计入混凝 土收缩徐变 , 以及成桥 初期与 1年 ~ 4年后等时期 的各控 制截 面的全截 面轴力与全截 面弯矩 , 如表 1 ,
表 2所 示 。
表 1 全截 面恒载轴 力随时间变化 比较
截 面恒载 不计收缩 轴力 徐变 成 桥初 计人 收缩徐变的影响 一年后 两年后 三年后
拱脚截 面 一4 7 —4 1 ~4 0 — 99 8 — 7 8 一3 2 04 0 07 7 25 9 3 2 3 O 8 6 8 3 L 4 面 一 83 3 —2 1 ~1 1 —1 6 — 67 1 —1 7 /截 2 5 02 7 89 4 76 6 1 6 6 9 0 拱顶截 面 23 2 O 59 7 O 58 2 9 58 8 3 58 1 2 58 4 0
时灌 注的情况 , 在计算 中作 以下 的处 理 : 对上 弦的 四号钢 管 内同
时灌 注混凝土 , 且在灌 注混凝 土时也 计入 混凝土单元的刚度 。
混凝土 承 受弯矩
表 5 混凝土全截面恒载弯矩随时间变化比较
不计收 缩徐变
k m N・
四年后
成桥初
计人收缩徐变 的影 响 一年后 两年后 三年后
k I N-I T

钢管混凝土拱桥徐变效应研究

钢管混凝土拱桥徐变效应研究

钢管混凝土拱桥徐变效应研究全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢管混凝土拱桥是一种将钢管和混凝土结合成一体的结构形式,具有良好的抗震性能和承载能力。

在实际施工和运用过程中,钢管混凝土拱桥的徐变效应却成为了一个不容忽视的问题。

徐变效应是指在长期荷载作用下,材料会发生形状和尺寸的变化,从而降低结构的刚度和强度。

本文将对钢管混凝土拱桥徐变效应的研究进行探讨,以期为相关工程的设计和施工提供参考。

一、钢管混凝土拱桥的徐变效应1. 徐变现象徐变是指在恒定应力作用下,随着时间的推移,材料的应变会逐渐增加。

这种现象在高温和高应力下尤为显著,但在常温下也不可忽视。

徐变会导致结构的变形和破坏,影响其使用寿命和安全性。

2. 钢管混凝土拱桥的特点钢管混凝土拱桥结构复杂,受力状态较为严格,徐变效应对其影响较大。

由于拱桥的整体结构是由钢管和混凝土共同组成,不同材料之间的徐变特性不同,容易导致结构的失稳和破坏。

3. 徐变效应的影响徐变效应会导致钢管混凝土拱桥的结构变形和应力集中,从而降低其使用寿命和安全性。

徐变还可能引起结构的开裂和变形,影响桥梁的正常使用。

1. 国内外研究进展目前,国内外学者对钢管混凝土拱桥的徐变效应进行了一系列研究。

通过实验、仿真和理论分析等方法,揭示了徐变对拱桥结构的影响机制和规律,为相关工程的设计和施工提供了参考依据。

2. 重点研究内容钢管混凝土拱桥徐变效应的研究重点主要包括徐变机制、影响因素、预测方法等方面。

通过对钢管和混凝土材料的徐变特性进行分析,建立相应的数学模型,预测结构在长期荷载下的行为。

1. 优化设计方案在设计时,应合理选择材料、结构形式和截面尺寸,降低结构受力的不均匀性,减小徐变效应的影响。

考虑结构在长期使用过程中的变形和损伤,提高结构的安全性和可靠性。

2. 监测与维护定期对钢管混凝土拱桥进行结构健康监测,监测结构的变形和应力变化情况,及时发现并处理潜在的问题,延长结构的使用寿命和保障其安全性。

徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响研究开题报告

徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响研究开题报告

徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响研究开题报告一、选题背景及意义钢管混凝土结构是一种结构力学协调性能优异的新型建筑结构,其具有较强的抗震性能和良好的整体稳定性。

在钢管混凝土结构中,钢管与混凝土之间的粘结性能对结构的力学性质和承载性能影响较大。

徐变是指在高温下,材料会出现塑性变形和流变现象,导致材料的力学性能和形态发生改变。

徐变是钢管混凝土结构在高温下失稳和破坏的主要原因之一。

因此,研究徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响,对于提高钢管混凝土结构的抗火性能和安全性能具有重要意义。

二、研究内容本研究的主要内容为:通过高温试验研究徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响。

具体包括以下几个方面的内容:1. 钢管混凝土构件的设计、制作和试验方案的制定;2. 在高温环境下对钢管混凝土构件进行试验,测试钢管与混凝土之间的粘结性能的变化;3. 对试验结果进行分析和处理,研究徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响机理和规律。

三、研究方法1. 文献调研:对国内外关于钢管混凝土结构、徐变等方面的文献进行调研;2. 实验研究:制作钢管混凝土构件,进行高温试验,测试钢管与混凝土之间的粘结性能;3. 数据处理与分析:对实验数据进行处理和分析,研究徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响规律;4. 数值模拟:利用有限元软件对试验结果进行模拟分析,验证实验结果,并深入研究徐变对构件力学性能的影响。

四、预期成果本研究的预期成果包括以下几个方面:1. 对徐变对钢管混凝土构件粘结性能的影响进行深入研究;2. 建立钢管混凝土构件粘结性能变化的模型;3. 提出钢管混凝土结构在高温环境下的抗火设计建议;4. 验证实验结果,并提出进一步研究的方向。

五、进度安排本研究计划总时长为18个月,进度安排如下:第1-3个月:文献调研和试验方案制定;第4-12个月:进行试验研究和数据分析;第13-15个月:数值模拟分析;第16-18个月:论文撰写和完善研究成果。

六、参考文献1. Limin Sun. “Study on Fire Resistance of Steel-Concrete Composite Columns Based on Reinforcement Trays under High Temperature ”. Applied Sciences, 2020.2. Baofu Ding, et al. “Experiment and fatigue performance analysis of high-strength steel reinforced concrete frame under low temperature”. Advanced Steel Construction, 2019.3. M.Seema and R.Annie Peter. “Finite Element Analysis on Circular Concrete Filled Tubes”. International Journal of Advance Engineering and Research Development, 2015.。

混凝土徐变收缩对桥梁结构的影响及对策

混凝土徐变收缩对桥梁结构的影响及对策

混凝土徐变收缩对桥梁结构的影响及对策摘要:针对混凝土结构产生的徐变收缩,分析了产生徐变收缩的机理,说明了影响混凝土徐变收缩的主要因素,总结了徐变收缩对混凝土桥梁结构的影响,并在设计阶段和施工阶段提出相应的对策减少混凝土的徐变收缩。

关键词:混凝土;徐变收缩;挠度;预应力损失混凝土是人工建造成的材料,其材料的组成和含量决定了它复杂的特性。

混凝土徐变是指混凝土在荷载保持不变的情况下,变形随着时间的增长而增长的现象。

1907年,HATT第一次发现徐变,直到现在,国内外专家学者对徐变这一现象进行了很多研究,并分析了徐变的机理。

解释混凝土产生徐变机理的理论有很多,但随着人们对混凝土材料了解的深入,发现一些理论存在较多缺点和不足,至今已很少提及。

目前国际上应用比较广泛的理论有粘性流动理论、塑性流动理论和微裂缝理论。

这些理论为我们研究混凝土徐变的机理起着很大的作用。

1混凝土徐变的机理及其影响因素1.1混凝土徐变的机理国内外学者曾提出了很多理论来解释混凝土徐变的机理,但迄今为止,没有一个理论能完全解释其机理,这反映了混凝土结构复杂的材料性能。

通常认为,在应力水平比较高的情况下,混凝土结构里面的微裂缝呈不稳定状态。

对应于该状态,荷载不增加而裂缝仍可以发展,从而导致混凝土结构的变形也在增加。

因此混凝土结构在高水平应力状态下发生的徐变主要由裂缝的发展控制。

在应力水平较低的情况下,骨料之间的水泥胶浆在荷载的作用下会产生塑性流动和粘性流动。

对应这个状态,混凝土的徐变是由混凝土的材料控制。

1.2影响混凝土徐变的主要因素混凝土徐变收缩主要由应力的大小所控制,也同混凝土内水泥胶浆的特性有着很大的关联。

一般认为,混凝土徐变的影响因素主要表现在以下几个方面:1)混凝土的龄期。

荷载作用时混凝土的龄期越小,水泥胶浆的水化结硬程度不够完全,混凝土的粘性和塑性越大,徐变收缩效应就越大。

2)混凝土水胶比。

水胶比越大,混凝土水化硬化后内部孔隙越多,微裂纹越多,故其徐变效应会增大。

徐变对混凝土结构的影响

徐变对混凝土结构的影响

徐变对混凝土结构的影响
混凝土是建筑结构中使用最广泛的材料,在新建筑物的趋势中,混凝土结构逐渐成为主流。

因此,变形性能对混凝土结构性能有重大影响。

应力反应不仅包括混凝土结构本身的变形,也包括混凝土结构的整体形状变化。

它既可以表现为单元的变形,也可以表现为结构构件之间的间隙变化。

混凝土结构的变形性能受到各种因素的影响,其中最重要的是支撑条件、气候条件、混凝土的性质和减缩尺寸的影响。

支撑条件合理的情况下,内收缩可以使混凝土具有良好的变形性能,可以有效防止结构产生微小变形,从而改善混凝土结构的力学性能。

如果支撑条件不够好,结构方程式中的变形抵消系数就不能被充分利用,混凝土结构整体变形会大大增加,结构就很容易造成破坏,这会给混凝土结构的性能带来负面影响。

另外,混凝土的强度和质量也会直接影响混凝土结构的变形性能。

如果混凝土的质量较低,强度较低,抗拉强度较小,结构的抗裂应力较小,容易受外力影响而失去稳定性,结构变形加剧,使结构处于超载状态,发生塌陷破坏。

此外,混凝土结构的变形性能也受到减尺尺寸的影响。

为了提高结构的稳定性,混凝土结构的纵向尺寸一般会做一定的调整,但这也会造成一定的变形。

如果结构的减尺尺寸不够,会导致受力不均匀,导致混凝土的变形加剧,结构的稳定性受到影响,从而影响混凝土结构的安全性。

总之,混凝土结构的变形性能受到多种因素的影响,如支撑条件、气候条件、混凝土强度、减缩尺寸等。

正确安排上述各个因素,可以使混凝土结构具有良好的变形性能,为结构提供充分保障。

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析

混凝土收缩徐变对桥梁的影响分析摘要:预应力混凝土连续梁桥发挥了连续梁和预应力的优势,使其桥梁本身与普通的钢筋混凝土连续梁桥以及钢筋混凝土简支梁桥相比,由于具有整体刚度大、桥梁变形小、桥面平缓、行车舒适等优点,因此被国内外广泛采用。

但在桥梁施工过程中,预应力混凝土的收缩、徐变对桥梁的结构内力和线形都有较大影响,二者均通过改变混凝土的应变影响其他材料的应力变化,从而发生应力重分布现象。

随着时间的推移结构在荷载不变的情况下,混凝土的变形会不断地增加,从而影响结构整体的内力、应力、挠度和变形、施工阶段立模标高的设定等等,后期易导致截面开裂、挠度过大等问题。

因此,为保证预应力桥梁的施工质量,需要对混凝土的收缩徐变影响进行分析。

关键词:混凝土的收缩、徐变一、混凝土徐变及其相关因素徐变,即在应力保持不变的情况下,其应变随时间的增加而增加的现象。

主要和以下几个因素有关:1、养护温度高、湿度大,徐变越小。

2、初始应力越大,徐变越大。

3、水泥用量越多,水灰比越大,徐变越大。

4、受荷载作用时,龄期越早,徐变越大。

混凝土结构自身的工作性能,有很大一部分受徐变的影响。

在钢筋混凝土中,由于受混凝土徐变的影响,会使钢筋混凝土构件的变形增加,从而引起应力重分布。

二、混凝土收缩及其相关因素混凝土的收缩现象,其实是水泥中的化学成分与空气中的水发生化学反应,生成相应化合物的过程。

上述过程称为水泥的水化反应,在水化反应过程中,水泥的体积会减小,从而使混凝土发生收缩现象。

混凝土的收缩程度会随着时间增长而增长,也是一个和时间有关的函数关系。

从其收缩现象的本质来看,只要加快水泥的水化凝结反应,使其快速的完成这一过程,就可以有效的减小收缩的体积。

影响混凝土收缩的因素有:(1)水泥的品种:混凝土随着水泥强度的提高,其收缩值越大。

(2)水泥的用量:水泥和水灰比的增加会导致水化反应越来越多、持续时间越长,从而影响混凝土收缩值越大。

(3) 养护条件:在的养护过程中,随着混凝土周围温度和湿度的增加,水泥水化反应过程速率加快,从而影响混凝土收缩值减小。

钢管混凝土拱桥徐变影响分析

钢管混凝土拱桥徐变影响分析


要 : 于 龄 期 调 整 有效 模 量 法 推 导 出钢 管 混 凝 土轴 心 受 压 构 件 徐 变 系 数 公 式 , 用 该 公 式 对 钢 管 混 凝 土 轴 基 采
心 受 压 构 件 进行 徐变 分 析 。 由徐 变 预 测 结果 与试 验 数 据 比较 可 知 , C BF P7 、 E I 0及 A I 0 R 等 3 在 E — I 8 C BFP 9 C 9 2
钢 管混 凝土 拱 桥 徐 变影 响 分析
李 生 勇 , 李凤 芹 , 陈 宝 春 K S , M HRE THA S
(1 .福 州 大 学 土 木 工 程 学 院 , 建 福 州 3 0 0 ;2 铁 道 第 三 勘 察 设 计 院 集 团 有 限公 司 桥梁 设 计 处 ,天 津 3 0 4 福 518 0 1 2)
Ab ta t sr c :On t eB sso h g — du td ef ciem o uu t o ,af r l sd d c d f rc lua ig t e h a i ft ea ea j se fe tv d l sme h d o mu ai e u e o ac ltn h
a d A CI2 9 ,i r e na y i fCFS m e be s The A CI2 R o S u e n a a ysso r e fe to n 0 R n c e p a l ss o T m r. 09 m dei s d i n l i fc e p e f c fa
LIShe g— n , n yo g LI Fe g q n CH EN o c un K n — i , Ba h , M SH R ES H A T
( . Co l g fC ii En i e rng o z ou U nie st 1 l eo vl e g n e i fFu h v r iy, F z o 5 0 u h u 3 01 8,C h n i a;

混凝土收缩徐变对钢混组合梁桥的影响

混凝土收缩徐变对钢混组合梁桥的影响

混凝土收缩徐变对钢混组合梁桥的影响The Effect of Concrete Shrinkage Creep on Steel Concrete Composite Girder Bridge侯帆(中设设计集团股份有限公司,南京210000)HOU Fan(Q iina Design Group Co. Ltd., N anjing 210000, China)【摘要】近年来,在桥梁工程领域中,钢箱梁、钢混组合梁的应用不断扩大。

但钢混组合梁需要解决的问题也相对比较多,混凝土收缩徐变对钢梁的影响就是其中之一。

论文对目前常见的中小跨度简支钢混组合梁桥的收缩徐变影响进行研究,以期对设计施工 提供一些建议与启发。

【A b s t r a c t 】The application o f steel box girder and steel-concrete com posite beam has been m ore and m ore w idely used in recent years in bridge engineering field. However, there are still many problems to be solved for steel-concrete com posite beam s, such as shrinkage and creep.In this paper, the influence o f s hrinkage and creep forthe com posite beam bridge with sm all and medium -span simple-supported steel com posite is studied.【关键词】钢混组合梁桥;收缩徐变;有效模量法;长期惮模比【Keywords 】steel-concrete com posite girder bridge; shrinkage creep; effective m odulus m ethod; long-term elastic-m odulus ratio【中图分类号】U 441; U 442【文献标志码】B 【文章编号】1007-9467 (2020) 03-0113-03【DOI 】10.13616/j .cnki .gcjsysj .2020.03.254____________市政•交通•水利工程设计Municipal - Traffic' Water Resources E ngineering Design1基本概念收缩是混凝土的固有特性,是混凝土中水分的变化、其他物理化学反应等因素所导致的结构体积变化的物理化学现 象,是一种与荷载无关的时变行为。

钢管混凝土收缩徐变及其对系杆拱桥力学性能影响研究

钢管混凝土收缩徐变及其对系杆拱桥力学性能影响研究

钢管混凝土收缩徐变及其对系杆拱桥力学性能影响研究钢管混凝土收缩徐变及其对系杆拱桥力学性能影响研究摘要:钢管混凝土是一种结构材料,广泛应用于桥梁建设中。

然而,钢管混凝土在使用过程中会经历收缩和徐变现象,从而对系杆拱桥的力学性能产生影响。

本文对钢管混凝土的收缩徐变特性进行研究,并探讨其对系杆拱桥的影响。

引言:钢管混凝土是一种由钢管和混凝土组成的复合材料,具有高强度、高韧性和抗震性能优异的特点,因此被广泛应用于桥梁工程中。

然而,钢管混凝土在使用过程中会发生收缩和徐变现象,这可能导致结构的不稳定和安全隐患。

因此,研究钢管混凝土的收缩徐变特性,并了解其对系杆拱桥的力学性能影响,对于提高工程质量和安全性具有重要意义。

1. 钢管混凝土的收缩徐变特性1.1 收缩的原因钢管混凝土在固化过程中由于水分的蒸发和水泥水化引起的化学反应会发生收缩现象。

此外,外界环境条件的变化(如温度、湿度)也会对钢管混凝土的收缩产生影响。

1.2 收缩的分类钢管混凝土的收缩可分为干缩、水化热收缩和可蠕变收缩。

干缩是指在混凝土初始凝结前,由于混凝土内部自由水的蒸发而引起的收缩。

水化热收缩是指在混凝土水化反应中,水化产物的体积变化引起的收缩。

可蠕变收缩是指混凝土在长时间内受到外界荷载的作用,产生蠕变现象而引起的收缩。

2. 钢管混凝土收缩徐变对系杆拱桥力学性能的影响2.1 引起应力和应变的变化钢管混凝土的收缩和徐变会引起内部应力和应变的变化,从而影响系杆拱桥的力学性能。

收缩会导致构件的伸缩变形,增加桥梁的变形和位移,使桥梁产生应力集中等问题。

2.2 影响桥梁的稳定性和安全性钢管混凝土的收缩徐变现象可能会引起桥梁的非线性行为,导致结构的不稳定性增加,影响桥梁的安全性。

特别是在长期荷载的作用下,钢管混凝土的徐变效应会逐渐积累,增大了结构的变形和位移,进一步减小了桥梁的稳定性。

2.3 影响桥梁的使用寿命和维护成本钢管混凝土的收缩徐变可能导致桥梁的裂缝和变形增大,进而加速材料的老化和劣化,缩短桥梁的使用寿命。

混凝土长期收缩徐变对分层浇筑主拱圈整体受力的影响

混凝土长期收缩徐变对分层浇筑主拱圈整体受力的影响

混凝土长期收缩徐变对分层浇筑主拱圈整体受力的影响摘要:本文研究的桥型为钢筋混凝土板拱拱桥,通过建立拱桥施工的多工况分析模型,考虑结构的非线性以及施工过程的位移和应力的叠加效应,研究得出分层浇筑主拱圈时不同层间的变形和应力分布情况是不同的;不同分层浇筑情况下混凝土收缩徐变对全桥整体受力与变形的影响是显著的。

关键词:钢筋混凝土拱桥;收缩徐变;分层浇筑;叠加效应;1概述随着土木工程建设的发展,建筑功能的要求也较为多变,大体积混凝土施工在建筑施工中较为普遍,而大体积混凝土常以大区段为一体继续进行施工建设,体积较为厚重,因此水泥中存在的水化热不易进行散发,导致混凝土温度上升太高,而混凝土的抗拉能力又相对较小,因此混凝土出现裂缝的几率较高,《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018对大体积混凝土的定义如下:混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

一般情况下,在大体积混凝土施工的过程中,如果大体积混凝土的厚度大于1.3m的话,通常需要进行分层浇筑,以保证大体积混凝土的浇筑质量,有效降低混凝土的裂缝出现几率。

由于钢筋混凝土板拱拱桥跨径长、拱圈高,而且主拱圈对裂缝宽度要求较高,所以为保证主拱圈的施工质量,在主拱圈的形成过程中大都采用分层、分段现浇、逐段成型合龙的施工工艺,其施工周期较长,各组分混凝土之间存在较大的龄期差,由此产生的混凝土收缩徐变内力、变形及应力分布十分复杂,会使得各浇筑层层间应力不同,影响结构的整体受力和稳定性,它与桥梁的施工安全与使用性能关系密切,因此有必要研究长期收缩徐变作用下不同的分层浇筑施工方法对主拱圈整体受力的影响。

2大跨度拱圈分层现浇施工的特点和分类(1)特点分层浇筑能够有效减少混凝土的浇筑厚度,实现对温度裂缝的有效控制。

每浇筑完成一层可以对后浇拱圈荷载起支撑作用,有效降低了支模系统的经济支出,具有良好的经济性。

钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应研究的开题报告

钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应研究的开题报告

钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应研究的开题报告一、选题背景钢管混凝土拱桥具有结构性能优异、施工工期短、造价低廉等优点,在桥梁工程中得到广泛应用。

然而,钢管混凝土拱桥在使用过程中会受到外界温度的影响,可能出现温度变形、徐变等问题,影响其结构性能和使用寿命。

因此,对于钢管混凝土拱桥温度场及徐变效应进行深入研究,对于提高钢管混凝土拱桥的安全性、使用寿命和经济性具有重要意义。

二、研究内容和方法1. 研究内容本文主要研究钢管混凝土拱桥在温度场作用下的受力、变形特性及徐变效应。

具体研究内容包括:(1)钢管混凝土拱桥温度场分析根据热力学基本原理,建立钢管混凝土拱桥温度场数学模型,探究温度场对钢管混凝土拱桥受力的影响规律。

(2)钢管混凝土拱桥徐变特性分析结合龙门架试验台实验数据,采用有限元方法建立钢管混凝土拱桥徐变模型,分析温度场和徐变对钢管混凝土拱桥的影响规律。

(3)钢管混凝土拱桥可行性方案设计根据研究结果,提出钢管混凝土拱桥的可行性方案设计,保障钢管混凝土拱桥的安全性和使用寿命。

2. 研究方法本文采用理论分析和数值模拟相结合的研究方法,具体包括:(1)理论分析运用热力学及弹塑性力学理论,建立钢管混凝土拱桥温度场数学模型,分析温度场对钢管混凝土拱桥受力的影响规律。

(2)数值模拟采用有限元方法和计算机模拟技术,建立钢管混凝土拱桥温度场及徐变模型,并通过模拟分析温度场和徐变对钢管混凝土拱桥的影响规律。

三、预期成果和意义1. 预期成果本文通过理论分析和数值模拟,研究钢管混凝土拱桥在温度场作用下的受力、变形特性及徐变效应,提出钢管混凝土拱桥的可行性方案设计。

2. 意义(1)为钢管混凝土拱桥的设计、施工、维护提供科学依据。

(2)提高钢管混凝土拱桥的安全性、使用寿命和经济性,避免桥梁的安全事故。

(3)丰富桥梁工程领域研究成果,推动桥梁工程发展。

钢管混凝土梁—拱桥徐变及温度变形对车桥系统动力响应影响研究的开题报告

钢管混凝土梁—拱桥徐变及温度变形对车桥系统动力响应影响研究的开题报告

钢管混凝土梁—拱桥徐变及温度变形对车桥系统动力响应
影响研究的开题报告
一、研究背景与意义
钢管混凝土梁—拱桥是近年来在工程领域中广泛应用的一种新型结构形式,其具有结构刚度和稳定性好,施工快速等诸多优点。

然而,在实际应用中,钢管混凝土梁—拱桥的徐变和温度变形等问题会影响车桥系统的动力响应,从而影响桥梁的安全性
和使用寿命,因此需要对其进行深入研究。

二、研究目的
本文旨在通过数值仿真和实验研究的方式,探究钢管混凝土梁—拱桥徐变及温度变形对车桥系统动力响应的影响,并提出相应的解决方案,以提高桥梁的安全性和使
用寿命。

三、研究内容
具体研究内容包括:(1)对钢管混凝土梁—拱桥的结构特点、徐变和温度变形
进行分析,建立相应数值模型;(2)根据文献调研及实际工程需求,选择适宜的车辆及路面荷载进行数值仿真及实验研究,并分析徐变和温度变形对车桥系统动力响应的
影响;(3)提出针对徐变和温度变形的解决方案,如优化设计方案、加强桥梁检修等。

四、研究方法
研究方法主要包括理论分析、数值仿真及实验研究。

通过建立钢管混凝土梁—拱桥的结构模型,利用有限元软件进行数值模拟,分析徐变和温度变形对车桥系统动力
响应的影响。

同时,进行实验研究并与数值仿真结果进行比对验证。

五、预期成果
预期成果包括:(1)对钢管混凝土梁—拱桥徐变及温度变形对车桥系统动力响
应的影响进行全面深入的研究,为设计和施工提供参考;(2)提出相应的解决方案,保障了桥梁的安全性和使用寿命;(3)相关研究成果发表在相关学术期刊上。

混凝土收缩和徐变对下承式拱梁组合桥的内力影响

混凝土收缩和徐变对下承式拱梁组合桥的内力影响

混凝土收缩和徐变对下承式拱梁组合桥的内力影响摘要:混凝土的收缩、徐变及其对结构性能影响的预计和控制是十分复杂又难以获得精确答案的问题,尤其但对下承式拱梁组合体系钢桁架拱桥的收缩徐变问题研究很少。

因此本文以实际工程桥梁为研究对象,分析钢管混凝土收缩和徐变对下承式拱梁组合桥内力的影响,从而得出一些有用的结论。

关键词:收缩徐变、拱圈系杆内力吊杆位移一、收缩徐变对结构的影响。

混凝土的收缩、徐变对桥梁结构的影响表现:(1)在钢筋混凝土、预应力混凝土等配筋构件中,随时间而变化的混凝土徐变、收缩受到内部配筋的约束将导致内力的重分布。

预应力损失实际上也是预应力混凝土构件内力重分布的一种。

(2)在钢管混凝土拱桥施工和运营中,核心混凝土的收缩徐变在很大程度上影响着钢管混凝土构件的应力、变形状态,由于混凝土的收缩徐变使混凝土与钢管之间可能产生空隙,不仅破坏了混凝土与钢管的协同工作,而且使混凝土的应力松弛,钢管应力明显增大。

(3)根据文献研究结果普遍认为,混凝土的收缩徐变对拱桥的位移和截面的应力重分布影响相当大,可达到40%左右。

(4)因为核心混凝土的徐变会受到钢管的限制,所以核心混凝土的徐变变形可能会比相同条件下的普通混凝土小,另外,徐变引起的荷载重分配导致核心混凝土受荷减小,所以,核心混凝土的后期徐变会减小,而导致钢管混凝土结构的总体徐变效应比普通混凝土结构小。

二、施工过程中收缩和徐变对拱圈的影响本文以实际工程为例如下:SAP2000实桥模型陕西航天西路长安街桥索单元22个,梁单元1846个,节点数量2450个。

目前,我国尚无钢管混凝土拱桥的设计规范,钢管内混凝土收缩徐变的考虑与钢筋混凝土拱桥的计算方法相同。

对于混凝土,通过指定龄期参数、收缩参数和徐变参数,分别确定弹性模量随着时间的变化,确定随时间的正应变的减小以及在应力作用下应变随着时间的变化。

对于钢材,通过指定其松弛性能,确定在应力作用下应变随着时间的变化。

施工过程中,通过模拟上、下拱圈不考虑混凝土收缩徐变和考虑收缩徐变钢管应力变化。

徐变对混凝土结构的影响

徐变对混凝土结构的影响

徐变对混凝土结构的影响徐变对混凝土结构的影响摘要:在荷载作用下的应变随时间逐渐增加是由徐变引起的,这种变化时长期作用的结果,但对结构的变形不可忽视,着重研究徐变对混凝土的变性影响,包括有利影响和不利影响,以及在结构设计中的重要性关键词:徐变变形混凝土正文:混凝土在长期持续荷载作用下随时间增长的变形称为徐变。

混凝土的徐变在加荷早期增长较快,然后逐渐减慢,在若干年后增长很少。

一般在两年左右趋于稳定,三年左右徐变即告基本终止、徐变虽然是一个长期的微变形,时间久了,变形量不可忽略。

徐变对结构产生的影响主要是使变形增大,使预应力混凝土的预应力产生损失,使结构或构件产生内力重分布或表面应力重分布,以及引起应力松弛等。

混凝土徐变的影响,在多数情况下是不利的,但徐变引起的内力或应力重分布及应力松弛优势对结构有利。

国内建设的大量高层和超高层建筑近年来越来越多。

在对深业物流中心316m超高层建筑的施工模拟研究。

考虑混凝土收缩徐变对结构的影响,对结构在施工过程中和服役期间的受力状态进行了模拟分析,理论上讲,混凝土徐变有利于高层建筑整体结构变形协调,并有利于减缓整体结构的应力集中。

所以,一般情况下,混凝土徐变对整体结构承载力和稳定的影响较小,然而,对上部连梁和高层建筑中非结构构件的影响很大。

由此,在高层、超高层钢筋混凝土结构混凝土徐变的影响,在结构设计中采取措施,来保证建筑质量和正常使用。

利用有限元分析软件SAP2000,在精确模拟施工计算方法下,计算了考虑结构竖向变形量、竖向变形差以及框架梁的附加内力。

计算结果表明:考虑弹性压缩以及混凝土收缩徐变时,结构竖向变形、变形差、附加内力都随楼层增加先增后减;考虑变形差后,框架梁近柱端剪力和弯矩减小了,近墙端剪力和跨中弯矩增大了。

对存在温度应力的结构,混凝土徐变徐变可能是温度应力降低。

由于水化热的发展和随后的冷却使已受约束的大体积混凝土受到温暖循环变化的影响,大体积混凝土中的徐变本身很可能就是导致开裂的原因。

徐变对混凝土的影响

徐变对混凝土的影响

2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度虽然实际工程中的混凝土构件和结构一般处于复合应力状态,但是单向受力状态下混凝土的强度是复合应力状态下强度的基础和重要参数。

1、混凝土的立方体抗压强度和强度等级立方体试件的强度比较稳定.所以我国把立方体强度值作为混凝土强度的基本指标,并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的标准。

我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》(GBJ81 — 85) 规定以边长为150mm 的立方体为标准试件.标准立方体试件在(20 ± 3) ℃的温度和相对湿度90 %以上的潮湿空气中养护28d ,按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,用符号f cu表示.单位为N/mm2。

强度影响因素:1. 水灰比:f cu随着水灰比的增加而降低。

2. 温度:f cu随着温度的增加而增加。

规定(20 ± 3) ℃3. 湿度:f cu随着湿度的增加而增加。

规定相对湿度90 %以上4. 试验方法:不涂润滑剂比涂润滑剂测得的抗压强度高。

5. 加载速度:加载速度越快,测得的强度越高; 通常规定:混凝土强度等级低于C30 时,取每秒钟0.3 ~0.5N /mm2;强度等级高于或等于C30 时,取每秒钟(0.5 ~0.8) N/mm2。

6. 试件尺寸。

混凝土立方体强度还与成型后的龄期有关,抗压强度随成型后混凝土的龄期逐渐增长,增长速度开始较快,后来逐渐缓慢。

如右图所示。

《混凝土结构设计规范》规定的混凝土强度等级有C15--C80 ,共14 个等级,级差为5N/mm2。

字母C 后面的数字表示以5N/mm2为单位的立方体抗压强度标准值,用符号f cu,k表示。

例如,C30 表示立方体抗压强度标准值为30N/mm2。

C50 ~C80 属高强度混凝土范畴。

<> 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15 ;<> 当采用HRB335 级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C20 ;<> 当采用HRB400 和RRB400 级钢筋以及承受重复荷载的构件,混凝土强度等级不得低于C20 ;<> 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30 ;<> 当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40 。

徐变对圆钢管高性能混凝土轴压短柱极限承载力影响

徐变对圆钢管高性能混凝土轴压短柱极限承载力影响

徐变对圆钢管高性能混凝土轴压短柱极限承载力的影响王庆贺土木学院指导教师:张素梅一、课题研究目的徐变是混凝土材料在长期荷载作用下的一种变形性能. 所谓徐变,即在长期荷载作用下混凝土构件的应变增量, 混凝土再外荷载作用下立即产生瞬时弹性变形,当荷载稳定下来以后,该混凝土构件即开始徐变变形.混凝土徐变可以持续非常长的时间.随着桥梁跨径的增大,由拱肋核心混凝土的徐变引起的结构挠度变化、拱肋截面应力重分布、体系转换后的内力重分布等问题日益突出,将对拱轴线线型、拱的稳定性及施工监控产生较大影响。

而目前国内外学者对于钢管混凝土构件的徐变性能的认识尚存在分歧,各国规范对于该问题的处理亦存在较大差异。

本项目将针对钢管混凝土拱桥中普遍采用的高流态,微膨胀的高性能混凝土,研究其徐变对钢管混凝土构件截面极限承载力等静力性能的影响,本项目的实施将为已建钢管混凝土拱桥的长期工作性能评价提供理论依据,并进一步完善钢管混凝土拱桥的设计理论与设计方法,使钢管混凝土拱桥这一具有中国特色的桥型在发展时不具盲目性,对钢管混凝土在拱桥中的推广、应用具有重要理论意义与实用价值。

二、课题背景钢筋混凝土结构在长期荷载作用下,由于混凝土受压发生徐变,钢筋和混凝土之间将出现内力重分布现象.对于钢管混凝土构件,同样存在类似问题.不过由于钢管混凝土构件中,钢管和核心混凝土都处于三向应力状态,因而混凝土徐变而引起的内力重分布就更为复杂.国内外学者已对矩形钢管混凝土柱和圆钢管混凝土柱进行研究,例如:韩林海、杨有福、刘威等(2004)[1]进行了长期荷载作用对矩形钢管混凝土轴压柱力学性能的影响研究.韩林海等(2001)[2~3]进行了方钢管混凝土构件的理论分析与试验研究.原哈尔滨建筑工程学院(现哈尔滨工业大学)钟善桐等于1978年进行过一次试探性试验,于1983~1984年间进行了较大规模的圆钢管混凝土轴压及偏压短柱的徐变试验,其中轴压构件24个,偏压构件16个。

混凝土徐变的不利影响

混凝土徐变的不利影响

徐变对混凝土的不利影响班级:姓名:学号:摘要:众所周知,混凝土材料有着徐变和收缩的特性,这将引起混合结构的竖向变形和变形差在施工和使用阶段不断发生变化,并引起显著的内力重分布,造成结构不安全隐患。

随着当前高层及超高层建筑结构研究设计和建筑水平的迅速发展,对复杂结构体系的要求越来越高,徐变收缩变形随建筑高度的累积以及由结构体系的复杂性而引起的长期影响效应愈显突出。

另一方面,超长建筑结构在重力荷载作用下的徐变收缩效应本身可能影响不大,但超长结构水平温差效应问题较为突出,同混凝土水平构件的长期徐变收缩变形叠加后,变形及应力分布等问题更不容忽视。

关键词:混凝土徐变不利影响一、徐变对承受持续荷载的钢筋混凝土简支梁的影响对于承受持续荷载的钢筋混凝土简支梁,徐变对极限强度的影响很小可以忽略,但梁的挠度却因徐变而有显著增加,以致在许多情况下可能达到设计要求的临界状态。

对钢筋混凝土柱,徐变可使荷载逐渐由混凝土转移到钢筋上去,但如果钢筋发生屈服,任何增加的荷载都要由混凝土承担,因此,柱在破坏之前钢筋与混凝土二者的强度都得到了充分的利用。

而偏心荷载作用下的柱子,徐变会使挠度增加,而且可能引起屈曲。

二、徐变对连续梁桥预拱度的影响在悬臂施工阶段,混凝土徐变应变是确定应力应变的一个重要影响因素;在大跨度预应力混凝土桥梁结构中,徐变会使其跨中持续下挠,影响线型的平顺及其使用性能。

对徐变因素估计不足甚至会导致结构开裂、挠度增大过快乃至坍塌等工程事故。

工程实例:Koror—Babeldaob悬臂桥最初设计K—B桥始建于1977年,当时它以240m的主跨径在预应力悬臂箱梁桥中位居世界第一。

在最初的悬臂桥设计中预应力筋的布置设计使得悬臂自重与预应力筋产生的弯矩平衡。

因此,最初的随时间变化的位移只可能发生在沿桥的纵向而不会发生在桥的竖向。

后来由于预应力损失,预应力在悬臂截面高度的分布越来越不均匀,底板上产生了更大的应力,竖向挠度开始出现并不断增加。

徐变的随机及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响的开题报告

徐变的随机及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响的开题报告

徐变的随机及其对钢管混凝土拱桥可靠度的影响的开题报告一、选题的背景和意义钢管混凝土拱桥具有结构轻巧,刚度高,抗弯承载力强等优点,适合于大跨度桥梁设计。

但在桥梁使用过程中,受到环境、荷载、材料等多方面因素的影响,其结构性能可能发生变化。

其中徐变是一种常见的结构性能衰减现象,因此深入研究徐变对钢管混凝土拱桥性能的影响,对于确保桥梁安全运营至关重要。

二、文献综述目前国内外钢管混凝土拱桥的徐变研究主要包括两个方面,一是徐变机理和影响因素的研究,二是徐变对钢管混凝土拱桥力学性能、可靠度的影响研究。

主要学者有邹日新等[1]、潘旭等[2]。

但其中的研究主要是以实验室材料的试验为基础,工程实际中的影响还不够完整。

三、研究内容和技术路线1. 研究内容本研究主要分为两个方面:一是对钢管混凝土拱桥徐变的随机性进行研究,二是研究徐变对钢管混凝土拱桥可靠度的影响。

2. 技术路线本研究将采用Monte Carlo方法作为主要技术路线进行研究,通过对钢管混凝土拱桥徐变的随机性进行模拟,得到徐变参数的概率分布,进而研究徐变对钢管混凝土拱桥可靠度的影响。

四、预期成果1. 得出钢管混凝土拱桥徐变的概率分布与统计规律,揭示其徐变机理。

2. 研究徐变对钢管混凝土拱桥可靠度的影响,探讨其导致的结构性能退化现象。

3. 提供钢管混凝土拱桥的徐变可靠性分析方法,为桥梁的设计、施工、养护提供借鉴。

4. 发表科研论文一篇,申请实用新型或专利。

五、论文大纲1. 引言1.1 研究背景与意义1.2 国内外研究现状1.3 研究目标、内容和方法1.4 预期成果2. 钢管混凝土拱桥徐变的随机性分析2.1 徐变机理及相关参数2.2 Monto Carlo方法模拟徐变的随机性2.3 研究得到徐变参数的概率分布3. 徐变对钢管混凝土拱桥可靠度影响研究3.1 钢管混凝土拱桥力学性能分析3.2 徐变引起的钢管混凝土拱桥力学性能退化分析3.3 徐变对钢管混凝土拱桥可靠度影响分析4. 钢管混凝土拱桥徐变的可靠性分析4.1 可靠性分析的基本原理4.2 钢管混凝土拱桥徐变的可靠性分析方法4.3 可靠度分析结果及其应用5. 结论与展望5.1 研究结论5.2 研究不足与展望参考文献[1] 邹日新, 鳌竹, 佘德民等. 钢管混凝土桥墩长期徐变特性数值模拟[J]. 中外公路, 2016,36(6):127-131+137.[2] 潘旭,于扬赛,冯明升等.混凝土徐变对拱桥性能的影响[J].工程力学,2013,30(7):335-341.。

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满 足 哑铃 型拱 肋 同一个 截 面处 上 、 弦 钢管 共 同参 下
与受力的要求 , 又引入刚臂单元将 同一个截面处的
上 下 弦 钢 管 、缀 板 以及 内部 的 混 凝 土单 元 联 结 起
外, 用该法分析上下弦钢管内不同龄期混凝土徐变 所产生的结构内力时也显得较为困难。 目前, 在设计
m d ls e o A MM) ti pp r o pl n eee et rga n nlss h f c o cepo F Tac ouu t d( E m h ,hs a e m isf i lm n orm adaa e eef t f re nC S rh c eit p y t e
ac r g i u b lsc o s g o ie em e m n to. ae nt e o n g—d s d f ci rh i e t dmb e t n i mb dba l e t h dB sdo em t dadaeaj t f t e bd w h le i u n c n e me h h u e ee v
种方法 使工 作量加 大 ,且无 法反 映上 下 弦钢管 内混 凝 土 不 同的浇 筑顺 序 所产 生 的结 构 内力 的差 异 ; 另
本文采用组合空 间梁单元法对 哑铃型钢管混 凝土拱肋进行分析 。所谓组合空间梁单元法 , 指的 是 把 上 下 弦钢 管 以及 钢 管 内填 充 的 混凝 土 和 中 间 缀板及缀板 内混凝土均模拟为普通空 问梁单元 , 为
( 江苏省交通科 学研究 院, 江苏 南京 2 0 1 ) 10 7 摘 要: 运用组合 梁单 元法分析哑铃 型钢 管混凝土拱桥 , 可以很方便地获得上 下弦钢 管及 缀板 的 内力 , 用该 法 运
并结合按龄 期调整的有效模量 法, 编制 了有限元计算程序 , 采用逐步计算徐变的方法分析 了徐 变对某哑铃型钢 管混凝 土拱桥 的影响 , 为应 考虑徐 变对预拱度设置和混凝土 内力重分布的影响。 认 关键词 : 拱桥 ; 变; 徐 钢管混凝 土; 影响
中钢 管所形 成 的初应 力 ,采用 最后 一种 方法也 最方 便 。但最后 一种 方法 , 不便 于查 看缀 板 的受力 状态 ,
上述各种方法 的不足之处 ,文章最后用该程序分析
了某拱 桥实例 , 到 了一 些有用 的结论 。 得 1 计 算原 理
若中间的缀板用梁单元来模拟的话 ,又无法保证上 下钢管的变形协调。为此把整个哑铃型钢管混凝 土 单元用一个梁单元来模拟 ,如果想要查看上下弦的 内力 的话 , 可以按照文献 『] 2 的方法来处理 , 但是这
Ya g Ho g h n Ya i g n n c e g, nP n
(ins rnpr t nR sac stt, aj g 10 7 C ia JaguTa sot i eerhI tueN ni 0 1 , hn ) ao ni n2
Ab t c :ti o v n n n o g tt e i tr a o c ft e u p r se l u e,d wn se l u e a d b R n p ae o F T s r t I sc n e i e tt e h n e n lf r e o p e t e b a h t o te b n a e l t f S t C
来, 而刚臂的主节点位置则依据哑铃型组合截面的 形心位置来确定。这样 , 随着混凝土的灌筑 , 整个组
合 截 面 的形心 位 置也 随之 发生 变化 。 同 的混凝 土 不
中应用最多的是将整个哑铃型钢管用一个梁单元来
模拟 ,而上下弦钢管及其内部 的混凝土则用附加截 面的形 式来模 拟 , 方法 较前 述方 法有 较多 的优 势 , 该
b i g . h f c f r e nc mb r et g a d it r a r er d sr u in o n e t h u d b o sd r d rd e T ee e t e p o a e t n n e n l o c it b t f o c r s o l ec n i e e . oc s i n f e i o c e
中图分类号 :48 2 U4. 2 文献标识码 : A 文 章 编 号 :62 9 8 (0 80 — 0 1 0 17 — 89 2 0 )5 0 4 —3
I fu n eo e po t e so n l e c fCr e n S r s fCFS Ar h Brd ewi m b el e t n T c i g t Du h b l S ci o
K ywors:rhb d e ce p;o ceefldse lu e e e t e d ac r g ;re c n rt—l e b ;f c i ie t t
钢 管 混 凝 土 拱 桥 的主 拱 肋 截 面一 般 多 为 哑 铃 型 ,对其进 行分 析计 算 时结构 材料 的处 理有 多种 简
第 5卷 第 5期 20 0 8年 1 0月
现 代 交 通 技 木
M o r Tr ns o min c noo y den a p r o Te h lg t
VO. No5 I 5 .
Oc . 0 8 t2 0
徐变对 哑铃型 如换 算截 面法 、 合模 量法 以及 把混凝 土 和 组
板的内力。本文采用组合梁单元法并结合混凝土的 徐变理论 ,编制了便于分析哑铃型钢管混凝土拱桥
徐变效 应 的程 序 , 采用 组合 梁单元 法 , 便 地解决 了 方
钢管分别用各 自的材料和几何屙 陛 来模拟等 ,其中 最后一种方法精度较高[ 1 ] 。另外若要考虑施工过程
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