选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
静力性能与动力性能是结构问题的不同方面,在很多情况下二者相互影响。尤其像徐变是与结构相伴随的,在承受地震荷载时,结构已经由于徐变效应产生附加的应力和变形,这将影响结构的自振性能和在地震荷载下的响应。对于大跨度桥梁由于所承受的荷载、结构的几何尺寸相对更大,徐变对地震荷载下结构动力响应影响不容忽视。.本项目将研究徐变对钢管混凝土拱桥动力性能、地震响应的影响。将申请者提出的基于B3模型的钢管混凝土徐变分析方法与有限元法相结合,考虑徐变的几何与物理非线性效应,建立分析徐变对钢管混凝土拱桥抗震性能影响的理论方法,测试得到不同徐变时间钢管混凝土构件、拱桥自振性能的变化规律,研究徐变对拱桥地震荷载下变形和应力的影响,以及含钢率与水灰比混凝土组分等参数对拱桥抗震性能的影响。这项研究综合静力与动力分析,考虑多种非线性问题,具有很大的挑战性和很强的原始创新性。 2100433B
批准号 |
50778020 |
项目名称 |
徐变对钢管混凝土拱桥抗震性能影响研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
E0804 |
项目负责人 |
王元丰 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
北京交通大学 |
研究期限 |
2008-01-01 至 2010-12-31 |
支持经费 |
32(万元) |
钢管混凝土拱桥是一种大跨径桥型,由内部灌注混凝土的钢管拱架形成桥梁的支撑或悬挂结构体系。钢管混凝土拱架可以在桥梁的下部,通过分布的墩柱支撑桥梁;拱架也可以在桥梁的上部,通过分布的钢索悬挂桥梁。
钢管混凝土拱桥属于钢——混凝土组合结构中的一种。钢管混凝土拱桥是将钢管内填充混凝土,由于钢管的径向约束而限制受压混凝土的膨胀,使混凝土处于三向受压状态,从而显著提高混凝土的抗压强度。
一般在工厂加工好,工地现场试拼装,检验合格后方可安装到位。
钢管混凝土拱桥徐变影响分析
基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,采用该公式对钢管混凝土轴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,在CEB-FIP 78、CEB-FIP 90及ACI 209R等3种典型徐变系数模式中,ACI 209R模式较其它两种徐变系数模式更为合理。采用ACI 209R徐变系数模式对1座跨径380 m的大跨钢管混凝土铁路拱桥进行徐变分析,并与CEB-FIP 78模式计算结果进行比较,结论可为其它钢管混凝土拱桥的徐变分析提供参考。
5跨连续中承式钢管混凝土拱桥抗震性能分析
钢管混凝土拱桥由于桥型优美在城市桥梁中得到广泛应用,对某正在设计的5跨连续中承式钢管混凝土拱桥进行了动力特性和抗震性能分析,根据该桥的结构特点,建立了该桥的空间有限元分析模型,计算桥梁的自振特性,基于反应谱方法计算了该桥在横向、纵向水平地震反应,计算结果表明: 该桥拱肋的面外刚度相对较小,在桥梁振动中首先出现拱肋的面外振动;桥梁的竖向振动表现为拱肋与桥面的整体竖向振动,其基频明显比拱肋面外振动大;主拱肋的轴力由横桥向地震动控制,其他内力由纵桥向地震动控制;地震作用对弯矩的影响较大,故主拱的内力计算应考虑地震力的影响;在设计计算中除常规关键点应作为控制点外,内外拱连接处也应作为控制点。计算结果已为该桥的抗震设计提供了参考。
施加的应力:对于全部应力值,徐变-应力关系呈非线性;在一般应用的应力范围内,徐变-应力关系近似线性。
水灰比:水灰比越大,水泥石含量及毛细孔数量越多,徐变越大。
养护条件:养护温度提高,基本徐变和干缩徐变都减小。
温度:如在荷载作用期间,混凝土保持在较高的温度下,则其徐变量会增加到超过保持在室温下混凝土的徐变。
湿度:自由水的存在是发生徐变的必然条件。徐变是混凝土中可蒸发水量的函数,当不存在可蒸发水时,徐变为零。
水泥用量与成分
化学外加剂
集料
试件几何形状
混凝土收缩徐变除了导致预应力损失外,还影响梁部结构和线形。采用挂篮悬浇施工的预应力连续刚构桥和连续梁桥在结构合龙、体系转换时,徐变是主要的考虑因素之一。
就桥梁工程而言,混凝土收缩徐变的影响主要有:
(1)由于梁部混凝土受压区的混凝土收缩和徐变,引起梁体挠度增大;
(2)徐变会增大偏心受压柱的弯曲,增大初偏心,从而降低承载能力;
(3)导致预应力混凝土构件的预应力损失;
(4)对组合截面的构件(含不同材料组合截面,如钢筋混凝土组合截面,或不同龄期混凝土组合截面等),徐变会使截面二的应力重
(5)对超静定结构,混凝土徐变会导致结构内力重分布,即引起结构的次内力:
(6)在混凝土局部受力处,徐变可降低应力峰值;
(7)由于收缩内应力,容易引起构件外表面裂缝等。2100433B
批准号 |
50608023 |
项目名称 |
核心混凝土收缩和徐变对钢管混凝土拱桥静力性能影响 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0804 |
项目负责人 |
王玉银 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
哈尔滨工业大学 |
研究期限 |
2007-01-01 至 2009-12-31 |
支持经费 |
26(万元) |