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

资料大小：250KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-09-22

资料介绍

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520 m，两桥塔塔顶高差86．5 m，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30 ，主梁应力最大差值约5 MPa；对全桥索力影响不大；顺桥向、竖向塔顶位移均约有2 cm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—04
1 引言
随着桥梁技术的发展，各种新形式的桥梁结构
相继出现，其中混合梁桥的应用越来越广泛。在实
际工程中，收缩徐变一直是混凝土结构构件需要考
虑的一个重要问题[1 ]，混合梁桥中混凝土梁段的
收缩徐变对桥梁结构有着不容忽视的影响口。’“]。
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
高、低塔高度相差较大的混合梁斜拉桥，进行混凝土
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
桥为例，混凝土收缩徐变采用基于等效弹性模量以
及有效初应变的方法进行分析，探讨混合梁斜拉桥
边跨混凝土梁段的收缩徐变对边跨混凝土梁段线形
以及主跨钢箱梁线形、应力和索力的影响。
2 工程概况
某大桥结构形式为高、低塔双索面混合梁斜拉
桥，其主跨跨径为520 m。主跨为钢箱梁，采用封闭
式流线型扁平钢箱梁和正交异性板钢桥面，箱梁高
3．2 m，全宽31 m。边跨采用预应力混凝土箱梁，其
中低塔侧边跨混凝土箱梁跨径布置为(39+48+53)
m；高塔侧边跨混凝土箱梁跨径布置为(53+5×48)
m。桥塔为下塔柱分离、上塔柱内收的酒瓶形，高塔
高212 m，矮塔高125．5 m，两桥塔塔顶高度相差
86．5 m。混凝土箱梁与桥塔均采用C50混凝土。
大桥立面布置示意如图l所示。
图1 大桥立面布置示意
单位：rii
3 混凝土梁段收缩徐变计算基本理论与方法
由于主梁的各个节段混凝土具有不同的龄期，
在有限元分析中必须仔细考虑混凝土收缩徐变效
应。本文的有限元分析中引入了等效弹性模量以及
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
段对当前时间段的影响。
首先考虑单轴应力下收缩徐变效应的混凝土应
力～应变关系，从而推导多轴应力下徐变等效荷载
的计算公式r1 。混凝土单轴应力～时间关系如图2
所示。通过分析图2，可得△ 在△ 时间段引起的