發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 17:12

　　在當(dāng)前交通的高速發(fā)展下,隨著列車速度與車輛密度的增大,交通不暢成為城市發(fā)展的制約因素,為解決這一問題,下穿鐵路的出現(xiàn)成為必然。隨著線路密度的增大,大跨徑下穿框架橋被越來越多的運(yùn)用到工程當(dāng)中;該類大跨徑框架橋在施工過程中易出現(xiàn)裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,安全性及耐久性造成深遠(yuǎn)影響,嚴(yán)重時(shí)造成框架結(jié)構(gòu)難以承擔(dān)頂進(jìn)后施加在框架橋頂部的荷載。控制裂縫在施工階段的產(chǎn)生成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),當(dāng)前普遍認(rèn)為施工階段裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于溫度應(yīng)力引起的,并未充分考慮到由收縮徐變等因素的影響,因此為控制框架橋早期裂縫的產(chǎn)生,本文從收縮徐變機(jī)理入手,分析了收縮徐變與溫濕度間的關(guān)系,采用數(shù)值計(jì)算模型分析考慮收縮徐變的應(yīng)力變化。并通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究,探尋溫濕度對(duì)裂縫發(fā)展規(guī)律影響;現(xiàn)場(chǎng)濕度監(jiān)測(cè)難以實(shí)現(xiàn),本文采用溫差及應(yīng)力對(duì)照分析,并對(duì)裂縫發(fā)展過程做出總結(jié);同時(shí)考慮收縮徐變作用對(duì)不同施工措施的應(yīng)力變化影響,為該類工程提供裂縫控制技術(shù)及相關(guān)依據(jù)。本文依托寧波下穿鐵路框架橋混凝土裂縫控制項(xiàng)目,通過實(shí)際工程對(duì)比試驗(yàn),分析由溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)引起的相關(guān)變化,結(jié)合有限元數(shù)值模擬,探究不同環(huán)境溫度、環(huán)境濕度對(duì)應(yīng)力變化影響,并分析了不同施工... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

下穿立交圖

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-3-處理干縮產(chǎn)生的裂縫，裂縫使得混凝土內(nèi)部水分加速向外散發(fā)，收縮應(yīng)力增大，細(xì)小的裂縫連成一片，造成結(jié)構(gòu)承載力降低，長(zhǎng)期作用下，造成混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕，結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性及耐久性降低。隨著水泥水化熱反應(yīng)降低，外界環(huán)境溫度降低，產(chǎn)生由混凝土溫度降低造成的收縮，即溫度收縮�；炷�土內(nèi)外側(cè)的大溫差，造成的內(nèi)側(cè)受拉外側(cè)受壓是產(chǎn)生混凝土拉裂的主要原因。此外由于混凝土的材料屬性，其內(nèi)側(cè)溫度向外側(cè)溫度傳遞速率較小，當(dāng)外側(cè)溫度下降較大時(shí)，產(chǎn)生的大溫差導(dǎo)致的拉應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)度，將混凝土拉裂。溫度裂縫在混凝土框架橋涵中存在三種形態(tài)，分別為豎向，水平和斜向。施工中，選用低熱水泥和粉煤灰水泥，減小水泥用量，降低水化熱能有效控制裂縫的產(chǎn)生�；炷�土凝結(jié)后，當(dāng)混凝土內(nèi)部的鈣離子隨著水分向外散失的過程中游離到混凝土表面，環(huán)境相對(duì)濕度在50%時(shí)，混凝土產(chǎn)生碳化收縮。碳化收縮就是混凝土中水泥水化物與空氣中的CO2（在有水分的條件下，真正媒介是H2CO3）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。圖1.2框架橋裂縫局部圖1.2混凝土收縮徐變的研究現(xiàn)狀收縮徐變是混凝土固有的材料屬性，具有時(shí)變特性，特別是對(duì)于大跨徑的混凝土框架橋受力和變形有顯著的影響，故此類研究已成為大跨徑混凝土設(shè)計(jì)及施工中不可回避的問題。國(guó)內(nèi)外對(duì)該類研究越來越關(guān)注[13-16]，盡管如此，收縮徐變理論依然處于發(fā)展之中，國(guó)內(nèi)外對(duì)收縮徐變機(jī)理的認(rèn)識(shí)及計(jì)算表達(dá)依然存在不同見解。在大跨度混凝土結(jié)構(gòu)中，收縮徐變不利影響主要表現(xiàn)為在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生收縮及徐變次內(nèi)力，易引起混凝土開裂，影響結(jié)構(gòu)安全；有利的影響表現(xiàn)為徐變拉伸后其應(yīng)力松弛能

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文-13-的研究是綜合性的考慮其中的主要因素；根據(jù)材料組成體現(xiàn)混凝土強(qiáng)度。而本文主要研究收縮徐變對(duì)施工階段的影響，施工階段混凝土變化更為復(fù)雜，各因素對(duì)收縮徐變的影響不盡相同，根據(jù)內(nèi)外在因素分析，能較為直觀的定義影響程度。圖2.1混凝土收縮徐變主要影響因素2.2.1內(nèi)在因素(1)水泥，骨料，水，粉煤灰水泥強(qiáng)度等級(jí)在42.5級(jí)以上的高標(biāo)號(hào)水泥在水化過程中，釋放出大量水化熱。為確�；炷�土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C40，同時(shí)又避免混凝土收縮過大，必須使用42.5級(jí)低堿普通硅酸鹽水泥，其特點(diǎn)：水化熱較低、強(qiáng)度增長(zhǎng)較為緩慢。在使用之前，應(yīng)做好不同廠家水泥性能比選工作，水泥至少提前一周進(jìn)常骨料粒徑和品種選用時(shí)，粗骨料要求：粒徑為5～31.5mm連續(xù)級(jí)配且含泥量小于1%的碎石。細(xì)骨料要求：細(xì)度模數(shù)為2.7的中砂，且含泥量小于1%，使用中砂能有效減少水及水泥用量。特別注意以下幾點(diǎn):①粗細(xì)骨料含泥量要偏小，一般控制在1%以下，這樣骨料有利于減小混凝土收縮變形，提高下穿鐵路框架橋涵大體積混凝土抗裂性能；②粗骨料要注意避免使用砂巖，砂巖失水收縮，遇水膨脹，不利于抗裂；③中砂宜選擇河砂，不宜使用山砂，嚴(yán)禁使用海砂。施工用水采用可飲用的自來水或者合格的地下水，建議采用飲用水，同時(shí)必須從確�；炷�土強(qiáng)度、耐久性、勻質(zhì)性等方面合理確定用水量。粉煤灰選用低鈣Ⅱ級(jí)粉煤灰。其特點(diǎn)：具有顯著的減水作用，摻入30%的Ⅱ級(jí)粉

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