大跨径pc连续箱梁桥零号块水化热温度效应及裂缝控制研究

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1、分类号：U44，U4510710-2011121230硕士学位论文大跨径PC连续箱梁桥零号块水化热温度效应及裂缝控制研究杨爱民导师姓名职称邬晓光教授申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学TheResearchofHydrationHeatTemperatureEffectandCrackControlonTheZeroBlocksConcreteofLong-spanPCContinuousBoxGirderBridgeADisse

2、rtationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YangAiminSupervisor：Prof.WuXiaoguangChang’anUniversity,Xi’an,China摘要近些年来，采用悬臂施工的大跨径预应力混凝土连续箱梁桥得到了广泛应用，该类桥梁由于零号块空间形状复杂，体积大，混凝土强度高，浇筑时可能由于水化热反应而产生较大的温度应力，进而容易出现裂缝，然而零号块是大跨径桥梁悬臂施工的最重要的部件之一，因此零号块的水化热温度效应分析及裂缝控制成了工程建设的重中之

3、重。本论文依托河北老漳河预应力混凝土连续箱梁桥，选取具有代表性的零号块作为研究对象，跟踪观测其在浇筑过程中的温度分布和变化规律，并验证了有限元仿真分析结果。通过仿真分析大跨度PC连续箱梁桥施工时分层浇筑及采取管冷措施的施工时的温度效应，提出裂缝预防对策。本文具体做了以下研究工作：（1）根据现场箱梁零号块断面各测点的温度实测数据，分析零号块各截面温度分布规律，同时拟合零号块各截面温度梯度。（2）对比分析箱梁温度场试验实测数据和有限元理论计算结果，验证有限元仿真计算软件MIDASFEA对水化热温度效应计算的有效性，可用于估

4、计水化热引起的温度裂缝区域。（3）利用MIDASFEA计算和模拟采用分层施工和采用管冷措施的零号块施工时混凝土水化热引起的零号块温度场，比较两种工况下温度分布和温度应力值，提出裂缝控制措施。（4）从设计方面及施工方面，提出PC连续箱梁桥零号块防裂控制措施。关键词：PC箱梁桥、水化热、零号块、温度应力、裂缝控制IAbstractInrecentyears,thecantileverconstructionmethodhasbeenwidelyadoptedinlarge-spancontinuousprestressed

5、concretebox-girderbridges.Thepiersegmentsinthistypebridgesusuallyhaveseveralcommonattributeoflargedimensions,complicatedshapesandhighstrengthconcrete.Therefore,thecast-in-situpiersegmentspronetocrackduetosignificanttemperaturedifferencebetweentheboxinteriorandex

6、teriorproducedbyhydrationreactionsintheconstructionprocess.Sincethepiersegmentsarethevitalcomponentsinthecantileverconstructedlarge-spanbridges,temperatureeffectsduetoconcretehydrationreactionsandcrackcontrolforthepiersegmentoflong-spanPCcontinuousbox-girderbrid

7、gewarrantmoreextensivestudy.Inthispaper,thepiersegmentsarestudiedbyexperimentalmeasurementsandfiniteelement(FE)analysiswiththesupportproject,themainbridgeoftheLaoZhangHeBridgeonHebeiprovince.BasedonapreciseFEmodelvalidatedbythemeasuredtemperaturerecords,thetempe

8、raturefieldsandeffectsresultingfromhydrationreactionsinpiersegmentsofthelarge-spanPCcontinuousbox-girderbridgesarestudiedwhenthesegmentsareconstructedordinarilyorwith