混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析杜文斌27混凝土收缩徐变对高、低塔混合梁斜拉桥成桥状态的影响分析杜文斌(中铁八局集团有限公司，四川成都610031)摘要：为了解混合梁斜拉桥混凝土收缩徐变对其成桥状态的影响，以某主跨520m，两桥塔塔顶高差86．5m，主跨为钢箱梁、边跨为混凝土箱梁的混合梁斜拉桥为背景，采用基于等效弹性模量及有效初应变的方法，分析混凝土收缩徐变对边跨混凝土梁段线形及主跨钢箱梁线形、应力及索力的影响。结果表明：混凝土收缩徐变对全桥线形及主梁应力影响较大，其中混凝土边跨挠度最大增幅达3

2、0，主梁应力最大差值约5MPa；对全桥索力影响不大；顺桥向、竖向塔顶位移均约有2cm差别。关键词：斜拉桥；混合粱；桥塔；混凝土收缩徐变；成桥状态；应力；线形中图分类号：U448．216；U448．34文献标志码：A文章编号：1671—7767(2014)Ol一0027—041引言中低塔侧边跨混凝土箱梁跨径布置为(39+48+53)随着桥梁技术的发展，各种新形式的桥梁结构m；高塔侧边跨混凝土箱梁跨径布置为(53+5×48)相继出现，其中混合梁桥的应用越来越广泛。在实m。桥塔为下塔柱分离、上塔柱内收的酒瓶形，高塔际工程中，收缩徐变一直是混凝土结构构件需要考

3、高212m，矮塔高125．5m，两桥塔塔顶高度相差虑的一个重要问题[1]，混合梁桥中混凝土梁段的86．5m。混凝土箱梁与桥塔均采用C50混凝土。收缩徐变对桥梁结构有着不容忽视的影响口。’“]。大桥立面布置示意如图l所示。国内、外很多学者都对这个问题做过研究。李传习等人_1定量分析了混合梁斜拉桥混凝土梁段收缩徐变对其成桥状态的影响；徐敏3]研究了施工过程中依存效应对高、低塔混合梁斜拉桥主梁、桥塔和索力的影响。但这些文献研究只针对一般混合梁梁式桥或两塔高度相差较小的混合梁斜拉桥，没有针对单位：rii高、低塔高度相差较大的混合梁斜拉桥，进行混凝土图1大桥立面

4、布置示意梁段收缩徐变对其成桥影响的研究。以某桥塔高度相差较大的高、低塔混合梁斜拉3混凝土梁段收缩徐变计算基本理论与方法桥为例，混凝土收缩徐变采用基于等效弹性模量以由于主梁的各个节段混凝土具有不同的龄期，及有效初应变的方法进行分析，探讨混合梁斜拉桥在有限元分析中必须仔细考虑混凝土收缩徐变效边跨混凝土梁段的收缩徐变对边跨混凝土梁段线形应。本文的有限元分析中引入了等效弹性模量以及以及主跨钢箱梁线形、应力和索力的影响。有效初应变的概念，等效弹性模量考虑的是当前阶段的时间效应影响，而有效初应变考虑的是以往阶2工程概况段对当前时间段的影响。某大桥结构形式为高、低塔

5、双索面混合梁斜拉首先考虑单轴应力下收缩徐变效应的混凝土应桥，其主跨跨径为520m。主跨为钢箱梁，采用封闭力～应变关系，从而推导多轴应力下徐变等效荷载式流线型扁平钢箱梁和正交异性板钢桥面，箱梁高的计算公式r1。混凝土单轴应力～时间关系如图23．2m，全宽31m。边跨采用预应力混凝土箱梁，其所示。通过分析图2，可得△在△时间段引起的收稿日期：2013—08—28作者简介：杜文斌(1963一)，男，高级工程师，1984年毕业于石家庄铁道大学铁道工程专业，工学学士，2007年毕业于华南理工大学交通与土木工程专业，工程硕士(E—mail：790476965@qq

6、．corn)。学兔兔www.xuetutu.com28世界桥梁2014，42(1)应变增量(弹性应变增量+徐变应变增量)为：考虑混凝土收缩徐变。考虑收缩徐变模型的C50混凝土强度为50J⋯d(r)一r一1dr{a(r)F一~E+，r)]dr≈⋯⋯MPa，环境年平均相对湿度取8O，构件理论厚度等[1+()]一-~El+p~(tl,ti-i)]由程序自动计算得到，程序计算所得徐变系数～时间关系如图3所示，收缩应变～时间关系如图4所示。籁垛图2混凝土单轴应力～时间关系时间／d其中图3徐变系数～时间关系洲rP2一—式中，E为混凝土弹性模量；为混凝土徐变系数。△

7、f时间段的总应变增量为：×△￡一[1+ID(￡1)]+嫘∑[(，．专卜(，tj专)]J一1一整理可得当前时间段△￡的应力～应变关系增量表达式为：图4收缩应变～时间关系△￡一+L主梁采用梁单元模拟，斜拉索采用桁架单元模式中，E为按龄期调整的有效弹性模量．￡l为初拟，塔和I临时支撑支架采用空间杆件结构模拟。全应变。桥共513个梁单元，124个桁架单元，共计637个单若同时考虑收缩效应，s可写为：元。桩基为一般支承，索梁为刚性连接。4．2结果分析一∑[(￡，tj号)一(，tj-专)]+△￡J=L一通过计算，成桥状态在恒载作用下，4号桥塔侧式中，△e一e⋯Ep

8、(t一t)一fl(t一t)]为当前时边跨、主跨箱梁在是否考虑混凝土收缩徐变影响下间段△￡的收缩