温度梯度作用下钢管混凝土拱桥拱脚混凝土裂缝控制研究

摘要：

针对姚湾东南公路桥,采用HohaiRCFE-S程序建立拱脚局部模型,并分析拱脚在均匀升温、均匀降温及分别组合日照和气温骤降作用的4种工况下的应力状态,发现日照和气温骤降作用显著增大拱脚混凝土拉应力,提高开裂风险.为控制拱脚开裂,提出以裂缝宽度控制为目标的混凝土拉应力限制条件,对增厚外包混凝土厚度、增设剪力钉、设置拱肋弦杆支撑、拱脚混凝土顶面布置钢板和顶面附近施加预应力等5种控裂措施,分别建立有限元模型并进行应力对比和控裂效果分析.结果表明:均匀升温+日照和均匀降温+气温骤降工况下,仅增厚外包混凝土厚度或增设剪力钉不能满足拉应力控制要求;设置拱肋弦杆支撑或钢板控裂效果差;施加预应力可明显减小拱脚混凝土拉应力;施加预应力+增设剪力钉、施加预应力+外包混凝土厚度两种组合方案在4种工况下均表现出良好的控裂效果.

关键词：桥梁与隧道工程、钢管混凝土拱桥、拱脚混凝土、温度梯度作用、裂缝控制、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：U443.23(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金51878250

在线出版日期：2022-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：64-70,79