二次預(yù)應(yīng)力組合梁徐變結(jié)合面三維應(yīng)力研究.pdf

1、二次預(yù)應(yīng)力組合梁是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的一種新的結(jié)構(gòu)發(fā)展形式。由于高速鐵路中橋梁結(jié)構(gòu)對徐變上拱的要求很高，普通預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在高速鐵路橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用就會受到限制。二次預(yù)應(yīng)力組合梁能夠很好改善橋梁的抗裂性能和抗變形性能，可以減少徐變上拱，是一種在高速鐵路中很有應(yīng)用前途的結(jié)構(gòu)形式。
　　由于特殊的施工工藝，二次預(yù)應(yīng)力組合梁的混凝土分兩期澆筑，二次預(yù)應(yīng)力組合梁的兩部分混凝土有不同的齡期，而且截面的恒載應(yīng)力也不同，就會導(dǎo)致兩部分混凝土的

2、縱向纖維的徐變變形不一致。由于受到共同變形的約束，會引起所謂的徐變應(yīng)力重分布。通過運用老化理論和徐變理論以及構(gòu)件彎曲曲率和應(yīng)變變形相容條件，根據(jù)內(nèi)力平衡條件，可以計算出預(yù)應(yīng)力引起的徐變內(nèi)力重分布。進而可以計算出應(yīng)變增量、曲率增量。通過線性的擬合原理可以得出計算二次預(yù)應(yīng)力組合梁徐變上拱的公式。根據(jù)試驗結(jié)果與計算結(jié)果的對比，可以看到此計算理論計算二次預(yù)應(yīng)力組合梁的徐變上拱度是可行的。同時，計算結(jié)果和試驗結(jié)果表明二次預(yù)應(yīng)力組合梁可以減少徐變上

3、拱度。
　　在外部荷載以及徐變作用的影響下會產(chǎn)生結(jié)合面應(yīng)力。本文計算結(jié)合面應(yīng)力的方法由兩種:有限單元法和能量法。本文將運用徐變理論以及老化理論的相關(guān)方法計算出的隨齡期變化的有效彈性模量代替混凝土彈性模量。用等效的作用力代替由于徐變和老化引起的壓應(yīng)力效果。基于ANSYS軟件，用plane42（2D單元）和Solid65（3D單元）可以計算結(jié)合面應(yīng)力。通過對比，可以發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果的分布范圍、發(fā)展趨勢基本一致。用三維單元計算的結(jié)合面應(yīng)力分

4、布沿橫向是不均勻的。結(jié)合面應(yīng)力通常主要分布在組合梁的結(jié)合面的兩端，主要由預(yù)制梁的預(yù)應(yīng)力徐變引起。影響結(jié)合面應(yīng)力的因素討論如下:隨著施加在預(yù)制梁的預(yù)應(yīng)力度增大結(jié)合面應(yīng)力增大;隨著在預(yù)制構(gòu)件兩端張拉預(yù)應(yīng)力時混凝土齡期的減小結(jié)合面應(yīng)力增大;隨著張拉預(yù)制梁與澆筑后澆梁的時間間隔的增大，結(jié)合面應(yīng)力減小;隨著組合結(jié)構(gòu)環(huán)境年平均濕度增大結(jié)合面應(yīng)力增大;隨著混凝土強度等級的提高二次預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)的結(jié)合面徐變應(yīng)力減小。隨著后澆梁施加預(yù)應(yīng)力時混凝土的齡期的