斜拉桥施工过程仿真分析

介绍了预应力混凝土斜拉桥施工过程的仿真分析方法.该方法通过引入CR列式法考虑结构的几何非线性行为、引入温度场理论计算温度的影响、采用有限元步进法结合随龄期调整的有效模量法考虑混凝土收缩徐变的影响,同时收缩徐变参数及模式可以根据实际材料特性而选取.该方法与以往的方法相比分析精度更高.利用该方法开发的软件1998年在汕头()石大桥上应用,受到专家的好评.     

混凝土斜拉桥徐变计算的有限元方法

引入徐变函数的概念，将一个双变量的应变函数变成两个单变量函数，在叠加原理的基础上，采用较为实用的步进法出徐变应变的递推公式，并根据该公式编制一个考虑混凝土收缩、徐变在内的各施工阶段斜拉桥几何非线性分析程序，在程序中同时考虑索的垂度、结构大变形以及弯矩－轴向力组合效应对斜拉桥结构几何非线性的影响。     

钢—混凝土组合桥面系收缩徐变效应研究

在总结分析混凝土和钢—混凝土组合梁收缩徐变的计算理论基础上,并考虑按龄期调整的有效模量法,研究了钢—混凝土组合桥面系收缩徐变的有限元分析方法,提出了这种桥面系的收缩徐变分析方法.利用该方法对某钢桁桥的钢—混凝土组合桥面系进行了收缩徐变效应分析,研究了应力重分布的影响.分析结果表明:采用梁格体系十空间梁单元模拟钢—混凝土...     

混凝土斜拉桥徐变计算及其程序实现

引入徐变函数的概念，将一个双变量的应变函数变成两个单变量函数，在叠加原理的基础上，采用较为实用的步进法推导出徐变应变的递推公式，并根据该公式编制一个考虑混凝土收缩，徐变在内的各施工阶段斜拉桥几何非线性分析程序。在程序中同时考虑索的垂度，结构大变形以及弯矩－轴向力组合效应对斜拉桥结构几何非线性的影响。     

混凝土斜拉桥徐变计算的有限元方法

引入徐变函数的概念,将一个双变量的应变函数变成两个单变量函数,在叠加原理的基础上,采用较为实用的步进法推导出徐变应变的递推公式,并根据该公式编制一个考虑混凝土收缩、徐变在内的各施工阶段斜拉桥几何非线性分析程序.在程序中同时考虑索的垂度、结构大变形以及弯矩-轴向力组合效应对斜拉桥结构几何非线性的影响.     

室内环境下UHPC的收缩徐变试验和预测

为明确室内环境下普通及补偿收缩超高性能混凝土（UHPC）的收缩徐变特征，分别对这2种超高性能混凝土进行持续1 080 d的力学、收缩和徐变性能测试，分析了补偿收缩组分对超高性能混凝土性能的影响规律。基于收缩和徐变的试验结果，分析了国内外3种不同规范公式对室内环境下超高性能混凝土收缩徐变预测的适用性，并引入相应的修正系数对既有收缩徐变模型进行修正，使之适用于补偿收缩超高性能混凝土的收缩徐变预测。结果表明：①补偿收缩组分的加入对超高性能混凝土的力学性能有负面影响，使立方体抗压强度、棱柱体抗压强度和弹性模量分别降低4.3%、5.1%和4.2%。②UHPC棱柱体抗压强度和弹性模量与立方体抗压强度间存在良好的统计关系，且该统计关系受配合比和龄期的影响较小。③补偿收缩组分能有效抑制超高性能混凝土的收缩，使收缩降低28.9%，但对徐变有负面影响，使徐变应变、徐变系数和徐变度分别增加13.3%、9.3%和15.8%。④DBJ43/T325—2017的收缩、徐变模型对室内环境下普通超高性能混凝土的收缩徐变均给予较好的预测，预测误差分别在4%和6%以内；SIA 2052—2016仅有收缩模型的预测结果与实测结果较好地吻合；引入收缩和徐变修正系数后的修正模型能分别对补偿收缩超高性能混凝土的收缩和徐变予以较好地预测，预测误差也分别在4%和6%以内。     

结合梁中的徐变影响分析

根据结合梁桥的特点,综合考虑施工过程中各种因素(混凝土的收缩徐变、结构体系转换等)的影响,采用按龄期调整的有效模量,结合有限单元步进法,提出一种分析结合梁中徐变的方法。然后采用该方法分析徐变对结合梁中的应力重分布的影响,并对徐变的影响进行参数分析。分析结果表明:混凝土加载龄期越早、环境越干燥、混凝土的圆柱体抗压强度越小,组合截面的应力重分布越明显。     

客运专线大跨度PC连续箱梁桥收缩徐变研究

预应力混凝土连续箱梁桥的结构形式因其具有结构变形小、整体受力性能好等优点而被广泛应用,但是在桥梁运营阶段,梁体会因桥梁设计及施工过程中考虑收缩徐变不足而产生裂缝和不同程度的下挠现象。为了考虑混凝土收缩徐变对结构性能的影响规律,该文以青弋江客运专线预应力混凝土单箱三室连续梁桥为背景,通过有限元分析软件Midas/Civil对收缩徐变引起的主梁挠度、内力、钢束预应力损失进行对比分析。结果表明:混凝土收缩徐变引起主梁挠度增大,对中跨跨中附近影响尤其显著,考虑收缩徐变影响后主梁挠度变化曲线与实测值吻合度较好;混凝土收缩徐变导致主梁内力重分布,在成桥后前3年影响速率较大,以后逐渐趋于稳定;混凝土收缩徐变引起的钢束预应力损失,在跨中附近影响程度较大,在桥墩处影响程度较小;收缩徐变效应在成桥3年时已完成绝大部分。     

混凝土收缩徐变在连续刚构桥施工中的影响分析

利用有限元分析方法,对三跨预应力混凝土连续刚构桥的悬臂施工过程进行了数值模拟,分别计算了在不同徐变计算模式下的施工预拱度,研究混凝土收缩徐变对施工预拱度的贡献和不同徐变计算模式对施工预拱度的影响;另外,分别计算考虑混凝土收缩徐变和不考虑混凝土收缩徐变两种情况下的桥梁结构内力,分析了混凝土收缩徐变在桥梁悬臂施工期间对结构内力的影响。研究结果表明:混凝土收缩徐变对连续刚构桥施工预拱度有较大影响,且不同徐变计算模式对施工预拱度影响不同;在桥梁合龙前,桥梁结构为静定结构,若忽略钢筋和预应力筋的约束影响,混凝土收缩徐变对结构内力没有影响。     

PC连续梁桥收缩与徐变的数值分析

讨论了计算混凝土收缩与徐变引起的构件预应力损失，并用数值方法分析构件预应力损失后的力学变化，该法把时间分割为若干时间段，求解各段因收缩、徐变和松弛引起的预应力损失，并叠加求总损失。考虑损失后的预应力，从而数值求得构件各时的挠度、应力和应变等力学参数。     

基于无应力正装迭代法的大跨混凝土斜拉桥合理施工状态分析

大跨混凝土斜拉桥收缩徐变效应显著,单一计算方法很难完美确定其合理施工状态。目前确定斜拉桥合理施工状态的常见计算方法有前进分析法、倒退分析法、正装迭代法、倒拆—正装交互迭代法、无应力状态法等。以一座主跨300 m的大跨混凝土斜拉桥为依托,建立Midas三维空间有限元模型,基于无应力状态法与正装迭代相结合的计算方法,确定其合理施工状态,获取考虑收缩徐变效应后无应力正装迭代收敛本质及相关迭代规律。主要结论表明:考虑混凝土材料收缩、徐变效应后,构件无应力状态量会随施工过程发生变化,收缩徐变对结构线形影响实质是对结构构件无应力状态量的影响,导致最终成桥状态与目标状态不闭合;调整无应力状态量进行正装迭代分析可实现闭合;基于无应正装迭代法,大跨混凝土斜拉桥索力、线形与设计值能够闭合,内力与设计值接近。     

混凝土斜张桥的徐变与收缩内力计算

目前在一些大跨径混凝土斜张桥的设计中,尚应用老化理论和忽略混凝土龄期差异的方法来计算徐变与收缩引起的结构内力,这样显然不能合理反映结构各部构件的徐变和收缩发展状况,对计算结果会造成相当大的误差。本文按照欧洲混凝土协会和国际桥梁与结构工程协会(CEB-FIP)对徐变与收缩计算的最新建议,根据计及徐变中延迟弹性变形ε_v和流变ε_f的徐变理论提出了采用时间分段的数值积分方法来计算考虑结构各部分混凝土龄期变化影响的徐变与收缩内力。文内并通过简明的实例阐明此法的计算步骤,并对采用平均龄期法所得的结果与计及不同混凝土龄期影响的结果作了比较。     

某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应研究

本文采用《桥涵设计通用规范》(以下简称中交04)、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(以下中铁05)及欧洲混凝土委员会和国际预应力混凝土协会《CEB-FIP标准规范》(以下简称CEB-FIP1990)、美国混凝土学会《ACI209规范》(以下简称ACI209规范)中涉及的四种计算模型对某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应进行研究,通过MIDAS有限元模拟对该桥施工及运营各个阶段的收缩徐变进行分析,重点考虑在收缩徐变对该桥结构产生的影响,并比较不同规范计算模型下的收缩徐变差异。     

高强混凝土收缩徐变试验及预测模型研究

通过苏通大桥连续刚构所用高强混凝土的收缩徐变试验,以及其他几组不同强度等级的高强混凝土收缩徐变试验,探讨了目前常用收缩徐变模型对高强混凝土收缩徐变的适用性。试验结果表明,高强混凝土的徐变系数一般低于常用的徐变模型预测值;而现桥规采用的CEB-FIP90收缩模型有低估高强混凝土收缩发展的危险,并且,随着混凝土抗压强度的提高,预测精度有降低的趋势。针对高强混凝土收缩徐变的特点,提出了考虑混凝土强度因素的修正收缩、徐变模型。最后运用B3变异系数法比较了这几种模型预测高强混凝土收缩徐变的精度,比较结果表明,修正收缩、徐变模型对高强混凝土收缩徐变预测的精度相对于现有模型有较大提高。     

预应力混凝土连续组合梁桥的收缩徐变次内力分析

根据预应力混凝土连续组合梁桥阶段施工过程及特点，综合考虑施工过程中各种因素(包括预应力筋的张拉、混凝土的收缩徐变及结构体系转换等)的影响，采用按龄期调整的有效模量结合有限元步进法，对影响预应力混凝土连续组合粱桥的收缩徐变次内力的几个因素进行了较为详细的分析。     

预测素混凝土和钢筋混凝土随时间变化的变形方法评价

将预测的素混凝土和钢筋混凝土的徐变和收缩值，与在八个月期间的试验值相比较，比较包括对称和不对称分布的钢筋，尽管徐变和收缩的总变形可以很精确地估计，但已建立的预测方法过高估计了素混凝土的徐变和钢筋混凝土的收缩，对种种推荐的钢筋混凝土变形折减系数的分析,暗示出素混凝土徐变影响模量比的作用，有 于徐变和收缩的精确预测结果，就钢筋混凝土的徐变而言,素混凝土的徐变不重要，但就钢筋混凝土的收缩而言，看来素混凝土的受拉徐变，而不是受压徐变，则可能具有重要意义。     

桥梁混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真

为了分析具有复杂施工阶段的连续桥梁和组合桥梁的混凝土收缩徐变效应,考虑该效应随时间增长不断变化和相互影响,研究精确、简便和实用的混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真方法,以对这些复杂桥梁进行计算、设计、施工和监测,保证结构安全。采用有限元增量法作为理论基础,该理论是通过计算并叠加每一荷载增量效应来进行结构分析,如果将各荷载增量与时段相对应,就可很好地模拟混凝土结构收缩徐变效应的时变过程。采用ANSYS中的APDL语言对温度效应计算方法和金属蠕变计算准则进行二次开发,形成可同时计算桥梁混凝土收缩和徐变效应时变过程的综合有限元仿真方法。利用规范中的收缩徐变模型,模拟分析和理论计算了多工况加载混凝土柱的时变过程收缩徐变效应;利用试验徐变模型,分析了无黏结预应力粉煤灰高性能混凝土试验梁徐变效应;并比较研究了模拟与理论和模拟与试验的计算结果。结果表明:综合仿真方法计算的收缩徐变效应具有明显的阶段加载和时变过程特征,模拟结果在整个时变过程中与理论计算结果吻合很好;综合仿真方法便于与试验相结合,可充分利用试验研究成果进行分析,计算结果与试验梁实测值在整个时变过程中吻合较好。因此,综合仿真方法完全可行,便于与规范及试验研究相衔接,整个计算可由有限元软件自动完成,方法简便实用。     

地锚式斜拉桥收缩徐变效应测试与分析

现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐变计算公式的实测数据显得尤为重要.结合湖北省郧阳汉江公路大桥,测试并分析处于自然环境中的斜拉桥在混凝土收缩徐变作用下的确切反应,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法,并将之应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论.     

桥梁节段施工过程中混凝土收缩徐变效应仿真计算

在考虑结构节段施工影响的收缩徐变效应分析中,提出节段等效增量荷载的概念,将前面所有阶段的实际荷载增量对收缩徐变的影响转变为节段等效增量荷载,施加于当前阶段的有限元计算模型中;同时按混凝土龄期调整当前阶段的各混凝土单元弹性模量。基于上述处理,采用标准有限元分析,即可计算得到当前阶段考虑收缩徐变效应后的结构总反应。根据上述方法编制了相应的多阶段结构施工计算程序,用于分析一座三跨连续梁桥和一座大跨度斜拉桥,获得理想的结果,说明了该方法的有效性和可靠性。     

预应力混凝土收缩徐变效应的块体有限元分析

基于单轴应力下考虑收缩徐变效应的混凝土应力应变关系增量表达式,结合现有试验观察结果,提出了多轴应力下考虑收缩徐变效应的混凝土应力应变关系增量表达式,导出了多轴应力下徐变等效荷载的计算公式,并给出了预应力混凝土收缩徐变效应块体有限元分析的具体实现方法.将上述成果应用于一座V形墩连续梁桥的块体有限元仿真分析,获得理想的结果,验证了文中方法的可靠性和实用性.