2019 年 6月
第
48 卷增刊施工技术 CONSTRUCTIONTECHNOLOGY
收缩徐变对矮塔斜拉桥主梁挠度的影响
*
张成平
(中铁十一局五公司 ,重庆 400037 )
[摘要 ]收缩徐变是混凝土材料的一种特性 ,特别是对于矮塔斜拉桥来说 ,收缩徐变效应在结构效应中占有一定的
比例
,混凝土收缩 、徐变的机理很复杂 ,其中计算数学模型很多 ,计算模型中参数的取值不同对结果的影响很大 。
因此研究收缩徐变的计算理论对于评估对矮塔斜拉桥的影响有重大意义 。
[关键词 ]矮塔斜拉桥 ;不对称 ;收缩 ;徐变 ;计算模型
[中图分类号 ]U231 [文献标识码 ]A [文章编号 ]1002-8498 (2019 )S1-1233-03
EffectofShrinkageandCreeponDeflectionofUnequalSpanSectionof
LowPylonCable-stayedBridge
ZHANGChengping
(ChinaRailway 11 BureauGroupFifthEngineeringCo .,Ltd .,Chongqing 400037 ,China )
Abstract :Asacompositesystemofcable-stayedcontinuousbeam (rigidframe ) , theshorttowercable-stayedbridgeisa
transitionalbridgebetweentheconventionalcable-stayedbridgeandthecontinuousbeambridge
(rigidframe ) ,andtheexter-
nalcabledoesnotappeartoshrinkandcreep.Therefore
,theinfluenceofshrinkageandcreepofmaingirdermustbecalcu-
latedbeforemakingjudgement.
Keywords :lowpyloncable-stayedbridge ;dissymmetry ;shrinkage ;creep ;calculationmodel
*2017 重庆市民生项目 :大跨不对称混凝土斜拉 T构桥施工关键技
术研究 (cstc2016shmszx30028 ) [作者简介 ]张成平 ,工程师 [收稿日期 ]2019-03-03
0 引言
混凝土收缩 、徐变效应与应力情况与混凝土龄期
有着密切的关系
,在研究混凝土收缩 、徐 变 的 模 型 时 ,
由于影响因素多 ,机理复杂 ,没有选定的计算模型或者
计算参数
。针对长 湾 澧 水 矮 塔 斜 拉 桥 ,通 过 理 论 计 算
的分析
,对矮塔不等跨斜拉桥不同时间段对梁体挠度
的影响进行分析与计算
,进而指导现场施工 。
1 混凝土收缩徐变计算理论
1.1 收缩计算理论
在应力变化条件下
,从 加 载 时 龄 期 t0到 观 察 时 刻
t,所产生的应变总和为 :
ε(t)=ε(t)
E [1+ φ(t,60) ] ∫t
τ0
σ (t)
t
1
E[1+ φ(t,t0) ] dt (1)
根据我国学者金成棣提出的应力松弛规律 :
σ(t,t0)=σ0e-φ(t,t0) (2)
再引入折算系数 γ(t,t0)=
1 [ρ(t,t0) ] φ(t,t0) , 上
式简化为
:
εh(t)=σ(t0)
E [1+ φ(t,t0) ] +σ(t)-σ(t0)
Eφ (3)
式中 :Eφ=γ(t,t0)E。
上式即为在变化应力条件下 ,t时刻结构内混凝土
徐变的总应变计算公式
。应用虚功原理求得结构因混
凝土徐变的总变形计算公式
:
Δkp=∫L
M0Mk
EI [1+ φ(t,t0) ] dx+∫L
M(t)Mk
EφI dx (4)
式中 :M(t)为 结 构 徐 变 次 内 力 ,计算式前项为结构在
加载龄期
t0时初始力引起的总 变 形 (弹 性 变 形 与 徐 变
变形之和
) , 后项是结构徐变次内力引起的总变形 。
1.2 徐变计算理论
桥梁结构的收缩是长期变形与结构应力无较大的
影响
,自 t0至 t时的收缩应变值 εcs(t,t0) :
εcs(t,t0)=εcs0( [ βs(t-ts)-βs(t0-ts) ]) ( 5)
式中 :名义收缩系数根据公路钢筋混凝土及预应力混
凝土桥涵设计规范
。
εs(t,ts)=[( t-ts)/t1
350 (h/h 0)2+(t-ts)/t1
]0.5 (6)
当采用手算方法时 ,应对结构构件简化 ,结构的简
化与桥梁实体往往会存在一定的差别
,这 些 差 别 会 引
起计算结果的差异
,从 而 导 致 手 算 结 果 出 现 较 大 的 误
差
,在实际计算中更多的采用有限元仿真计算的方法 ,
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有限元计算结果更接近于实际情况 。
1.3 收缩徐变有限元分析方法
有限元逐步分析法是将构
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