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《大跨預應力混凝土箱梁橋收縮徐變效應測試與分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大跨預應力混凝土箱梁橋收縮徐變效應測試與分析汪劍方志（湖南大學湖南長沙410082）摘要:預應力混凝土箱梁橋以其良好的結構整體受力性能在現代大跨橋梁結構中得到廣泛應用，但迄今所修建的混凝土箱梁橋中，運營階段箱梁開裂及下撓過大的現象較為普遍，實際混凝土箱梁橋中混凝土收縮徐變作用及其效應認識的不足是其可能產生的原因之一?，F行有關混凝土收縮徐變的計算公式多以試驗室模型試驗結果為依據確定，由于實際混凝土箱梁結構的尺寸較大同時又處于復雜的自然環(huán)境中，因此對實際結構進行長期測試以獲得能夠驗證現行規(guī)范混凝土收縮徐
2、變計算公式的實測數據顯得尤為重要。結合某高速公路上兩座大跨預應力混凝土箱梁橋的修建及運營，對處于自然環(huán)境中的箱梁橋在混凝土收縮徐變作用下的真實反應進行測試，并詳細地分析各測試數據，在此基礎上提出同時考慮混凝土溫度、環(huán)境相對濕度、箱梁局部理論厚度等因素及其變化的混凝土收縮應變和徐變系數計算方法，并將其應用于實際橋梁的收縮徐變效應分析中，得出一些具有實用價值的結論，為實際箱梁橋的收縮徐變計算提供參考。關鍵詞:混凝土箱梁收縮徐變長期測試與分析引言多年來，國內外眾多專家和學者對混凝土收縮徐變預測模型這一課題
3、開展了大量的研究工作，并取得了一批重要的成果，但必須強調的是，在現階段較為流行的預測模型基本上都是建立在試驗室數據基礎上的經驗公式，由于試驗室特定條件（恒溫、恒濕、小試件）的局限或研究者側重點的不同，不同的研究者提出的模型所考慮的影響因素也不盡相同，因此各混凝土收縮徐變模型均需要實際結構中的實測結果加以驗證。盡管國外對實際橋梁的長期觀測已取得了較為豐富的成果，特別是PeterF.Takács等（2002）[1]和LiXianping等（2002）[2]所取得的豐富數據，但是需要指出的是，兩者研究的橋
4、梁所處的環(huán)境具有一定的相似性：Norddalsfjord橋、Stovset橋和Stolma橋處于挪威海岸線，其環(huán)境平均溫度5~10℃，而NorthHalawa橋的環(huán)境溫度20~25℃，相對濕度80%~90%，因此其相對濕度和溫度終年變化不大。而對于國內大多數地區(qū)，相對濕度和溫度在一年中的變化均較大，并且Li在文中還提到“盡管當地夏天和冬天的溫度相差較小，但實測數據表明夏季混凝土的應變率在增本文獲第三屆歐維姆優(yōu)秀預應力論文獎一等獎（原載《土木工程學報》2008.No.1）加而冬季的在降低”[2]，因
5、此有必要結合國內實際工程的修建，對其在自然環(huán)境下結構內的反應進行測試，以確定適合于當地的混凝土收縮徐變模式。本文以衡昆高速公路沿線兩座大跨預應力混凝土箱梁橋為依托，基于施工過程及成橋后較長時間內對結構反應的系統觀測，研究處于自然環(huán)境中的實際結構在混凝土收縮徐變作用下的真實反應，為混凝土箱梁橋的收縮徐變計算提供參考。1混凝土箱梁橋收縮徐變效應現場測試所分析測試的兩座橋梁分別為衡陽東陽渡湘江大橋（主跨150m的預應力混凝土連續(xù)梁橋）和祁陽白水湘江大橋（主跨120m的預應力混凝土連續(xù)剛構橋），在施工過程中
6、及成橋后進行了長達5年的現場觀測。測試內容包括橋址環(huán)境溫度場、混凝土箱梁溫度、各控制截面應變變化及撓度變化。圖1為衡陽東陽渡湘江大橋各應變和溫度測試截面總體布置圖，溫度測試截面為T1~T4截面，各溫度測點布置如圖3（a）所示，應變測試截面為S1~S10，其中S1、S10為邊跨合龍段截面，S4、S7為中跨合龍段截面，其余截面為各墩根部附近截面（各墩2號塊與3號塊相交截面），各截面應變測點P1~P8如圖3（b）所示（根部截面梁高9.5m，跨中截面梁高3.8m）。圖2為祁陽白水湘江大橋各應變和溫度測試截面
7、總體布置圖，溫度測試截面為T1截面，應變測試截面為S1~S12，其中S11截面為2號墩墩底截面，S12截面為3號墩墩頂截面，溫度測點布置及應變測點布置如圖3（a）、（b）所示（根部截面梁高7.2m，跨中截面梁高3.0m）。在施工過程中，撓度測點布置在各梁段前端截面頂板上，成橋后，撓度測點布置在防撞欄桿上，如圖3（c）所示?，F場測試選用智能鋼弦式應變計作為應變測試傳感元件，撓度采用精密水準儀進行測試。施工過程中，對各主要工況下的應變變化進行了測試，成橋后對各橋進行了為期3年的跟蹤觀測，到目前為止，測試
8、時長接近1500天。2混凝土箱梁應變測試結果及分析由于測試數據較多，現僅給出具有典型的、具有代表性的測試結果，如圖4~圖16所示（圖中應變單位均為με，負值為壓應變）：圖4~圖5為衡陽東陽渡湘江大橋箱梁根部附近截面上、下緣部分測點應變；圖6~圖7為衡陽東陽渡湘江大橋箱梁主跨合龍段截面上、下緣部分測點應變；圖8~圖11為祁陽白水湘江大橋箱梁根部附近截面上、下緣部分測點應變；圖12~圖13為祁陽白水湘江大橋箱梁主跨合龍段截面上、下緣部分測點應變。各圖中虛線為橋梁施工階段
