火災(zāi)過程預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋力學(xué)性能分析及災(zāi)后評價方法.pdf

1、目前我國道路橋梁基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展迅速，高速公路中橋梁的比例較高，而且多為箱型截面的預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋。伴隨而來的是各類橋梁災(zāi)害頻發(fā)，其中火災(zāi)對橋梁的結(jié)構(gòu)安全造成了嚴(yán)重威脅，甚至存在著導(dǎo)致橋梁垮塌的風(fēng)險。因此，有必要對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋在火災(zāi)高溫下的抗火性能進(jìn)行研究。由于火災(zāi)試驗的費用較高、縮尺模型存在縮尺比問題、并且不能模擬復(fù)雜邊界條件，本文通過有限元方法針對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋進(jìn)行了高溫下橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能分析，并對災(zāi)后預(yù)應(yīng)力橋梁評價方法進(jìn)行

2、了深入研究。主要內(nèi)容如下：
　　研究了國內(nèi)外有關(guān)混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋的熱工參數(shù)隨溫度變化規(guī)律，進(jìn)行對比分析，確定出適用于預(yù)應(yīng)力箱梁橋溫度場分析所需的熱工性能指標(biāo)。并對國內(nèi)外有關(guān)混凝土和預(yù)應(yīng)力鋼筋的高溫下及高溫后各項力學(xué)性能指標(biāo)隨溫度變化規(guī)律進(jìn)行了研究，確定出適用于預(yù)應(yīng)力箱梁橋位移場分析所需的熱力參數(shù)指標(biāo)。
　　基于熱力學(xué)基本原理，推導(dǎo)有限元求解溫度場的基本方法和步驟。采用瞬態(tài)分析法，對箱梁跨中截面火災(zāi)溫度場進(jìn)行非線性分析，獲得

3、了在標(biāo)準(zhǔn)升溫曲線下的箱梁火災(zāi)溫度分布規(guī)律。并通過對ANSYS的二次開發(fā)，編制了溫度場計算軟件，為高溫橋梁截面溫度場分布的確立提供的依據(jù)。
　　對有限元法求解有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)位移場的過程進(jìn)行了理論推導(dǎo)。并在此礎(chǔ)上，采用熱-結(jié)構(gòu)間接耦合的方法，主要對預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的高溫位移場進(jìn)行了非線性求解分析，并對受火時間、受火位置、翼緣板長度、外荷載大小、預(yù)應(yīng)力度、配束率、保護(hù)層厚度、截面尺寸、跨徑長度及混凝土強度等級等影響因素進(jìn)行了計算分析