框架桥温度裂缝分析及开裂隐患

针对混凝土浇筑初期框架桥温度裂缝产生的问题,结合现场试验及有限元模拟,根据朱伯芳提出的混凝土水化热升温公式,及麦家煊提出的混凝土简谐温度场计算,探究了框架桥混凝土升温初期,腹板外、中、内侧温度变化;发现由于框架桥内外侧养护环境不同,腹板温度峰值向内偏移,造成内侧膨胀外侧收缩,其结果表现为内侧裂缝增多;腹板升温区间变化,内侧延长,外侧提前;同时分析了应力状态条件下混凝土层面可能出现的开裂隐患,为类似工程提供相应的模拟依据,以达到减小温度裂缝的根本目的。     

入模温度对框架桥温度场及应力场的影响

为了控制混凝土浇筑后所产生大量的水化热量,消散混凝土内部聚集的热量,采用数值模拟的方法,设置4种不同的工况,来分析入模温度对框架桥温度场及应力场的影响,并结合现场试验进行论证。结果表明:入模温度直接制约了由水化热导致的混凝土内部的最高温度。底板处受影响最大,入模温度平均每升高5℃,养护期底板处混凝土最高温度就升高2.4℃;顶板处受影响最小,入模温度平均每升高5℃,养护期顶板处混凝土最高温度升高1℃。当入模温度降低时,温度峰值向后偏移,温度区间延长,有利于水化热量及应力释放,减小温差,减少裂缝,达到控制裂缝的目的。     

斜交框架桥养护期温度应力分析

以宁波市环城南路下穿铁路斜交框架桥项目为依托,利用ANSYS有限元软件建模,分析了斜交框架桥在养护期的应力场分布特点与规律,并得出了斜交角度对其应力场分布的影响。同时进行现场试验,将测试结果与计算结果进行对比,验证了计算结果的可靠性,为今后斜交框架桥的设计与施工优化提供了参考依据。