基于裂缝控制的框架箱涵施工措施及温度场与应力场研究

发布时间：2022-08-02 14:06

　　随着我国铁路与公路的兴建,纵横交错交通网络的完善导致新建线路通常需下穿既有铁路,框架箱涵预制施工后顶进就位的方式被越来越多地应用于工程实际中,在框架箱涵施工过程中由于其结构特点极易出现裂缝,对框架箱涵防水性、整体性及安全性造成严重影响。框架箱涵在浇筑施工时就已经出现裂缝,且裂缝成因复杂,目前对框架箱涵裂缝产生的机理以及裂缝控制措施的相关研究还不够充分,以往都根据类似工程经验进行裂缝控制,且效果不一,因此,针对框架箱涵研究其裂缝控制措施及箱涵浇筑早期温度场与应力场变化规律具有重要意义。为此,本文依托宁波下穿铁路框架箱涵混凝土裂缝控制技术研究项目,对框架箱涵裂缝控制措施开展实际工程对比试验,分析其裂缝控制措施改进前后温度场及应力场变化规律,并结合有限元数值模拟,针对框架箱涵分析采用钢模板浇筑、设置降温水管,预应力筋及养护控制措施对框架箱涵温度与应力应变的影响,对比分析其裂缝控制效果,结论如下:（1）框架箱涵混凝土在浇筑后温度随时间变化趋势与水化热放热趋势基本一致,采取结合钢模板、降温水管、养护环境等方面的裂缝综合控制措施后,框架箱涵混凝土最高温度明显降低,混凝土浇筑后达到最高温度的时间延长... 

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究意义及工程背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究的主要内容、技术路线及创新点
        1.3.1 本文的主要内容
        1.3.2 本文采用的技术路线
        1.3.3 本文主要创新点
2 框架箱涵混凝土裂缝分类及施工期间裂缝主要成因
    2.1 现浇框架混凝土箱涵裂缝分类
        2.1.1 按结构受力分类
        2.1.2 按裂缝出现时间及深度分类
        2.1.3 按裂缝处理方法分类
    2.2 施工期间裂缝主要成因
        2.2.1 温度
        2.2.2 湿度
    2.3 预制框架箱涵可能产生裂缝的位置
        2.3.1 侧板与底板顶板交接处裂缝
        2.3.2 侧墙竖向裂缝
        2.3.3 特殊部位的裂缝
    2.4 小结
3 框架箱涵施工期间裂缝控制措施现场对比试验
    3.1 试验方案
        3.1.1 现场箱涵施工对比试验方案
        3.1.2 温度及应变测点的选取与布置
    3.2 试验箱涵裂缝控制措施
        3.2.1 采用钢模板浇筑
        3.2.2 入模温度
        3.2.3 养护环境
        3.2.4 设置降温水管
    3.3 试验结果分析
        3.3.1 温度随时间变化结果分析
        3.3.2 应力结果分析
        3.3.3 温度与应变规律分析
    3.4 小结
4 箱涵施工期间裂缝控制措施数值模拟分析
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 框架箱涵有限元模型
        4.1.2 混凝土浇筑与水化热模拟
        4.1.3 混凝土弹性模量及抗拉强度
    4.2 钢模板、木模板模拟分析
    4.3 设置降温水管后效果分析
        4.3.1 降温水管对温度场影响分析
        4.3.2 降温水管对应力影响分析
    4.4 加预应力筋效果分析
        4.4.1 等效荷载的计算
        4.4.2 数值模拟结果分析
    4.5 考虑实际气温变化的温度场模拟结果
    4.6 箱涵侧墙裂缝扩展模拟分析
    4.7 小结
5 箱涵施工期间裂缝控制效果分析
    5.1 箱涵出现裂缝情况
    5.2 箱涵裂缝宽度检测结果
    5.3 水分迁移分析
    5.4 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 问题与展望
    致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3668665