二次预应力组合梁徐变结合面三维应力研究

【摘要】二次预应力组合梁是预应力结构在桥梁结构中应用的一种新的结构发展形式。由于高速铁路中桥梁结构对徐变上拱的要求很高，普通预应力结构在高速铁路桥梁结构中应用就会受到限制。二次预应力组合梁能够很好改善桥梁的抗裂性能和抗变形性能，可以减少徐变上拱，是一种在高速铁路中很有应用前途的结构形式。由于特殊的施工工艺，二次预应力组合梁的混凝土分两期浇筑，二次预应力组合梁的两部分混凝土有不同的龄期，而且截面的恒载应力也不同，就会导致两部分混凝土的纵向纤维的徐变变形不一致。由于受到共同变形的约束，会引起所谓的徐变应力重分布。通过运用老化理论和徐变理论以及构件弯曲曲率和应变变形相容条件，根据内力平衡条件，可以计算出预应力引起的徐变内力重分布。进而可以计算出应变增量、曲率增量。通过线性的拟合原理可以得出计算二次预应力组合梁徐变上拱的公式。根据试验结果与计算结果的对比，可以看到此计算理论计算二次预应力组合梁的徐变上拱度是可行的。同时，计算结果和试验结果表明二次预应力组合梁可以减少徐变上拱度。在外部荷载以及徐变作用的影响下会产生结合面应力。本文计算结合面应力的方法由两种：有限单元法和能量法。本文将运用徐变理论以及老化理论的相关方法计算出的随龄期变化的有效弹性模量代替混凝土弹性模量。用等效的作用力代替由于徐变和老化引起的压应力效果。基于ANSYS软件,用plane42（2D单元）和Solid65（3D单元）可以计算结合面应力。通过对比，可以发现计算结果的分布范围、发展趋势基本一致。用三维单元计算的结合面应力分布沿横向是不均匀的。结合面应力通常主要分布在组合梁的结合面的两端，主要由预制梁的预应力徐变引起。影响结合面应力的因素讨论如下：随着施加在预制梁的预应力度增大结合面应力增大；随着在预制构件两端张拉预应力时混凝土龄期的减小结合面应力增大；随着张拉预制梁与浇筑后浇梁的时间间隔的增大，结合面应力减小；随着组合结构环境年平均湿度增大结合面应力增大；随着混凝土强度等级的提高二次预应力组合结构的结合面徐变应力减小。随着后浇梁施加预应力时混凝土的龄期的减小而逐渐增大。最后本文用多项式描述结合面上的正应力和剪应力，根据曲率相容的条件以及最小余能原理，就可以推导用能量法求解结合面的徐变应力。
【作者】钱圆顺；
【导师】罗建辉；
【作者基本信息】湖南大学，结构工程，2014，硕士
【关键词】高速铁路；二次预应力组合梁；应力重分布；徐变理论；最小余能原理；

【参考文献】
[1]王晨雨.海通证券的核心竞争力研究[D].首都经济贸易大学,会计（专业学位）,2014,硕士.
[2]申平平.吉兰—巴雷综合征69例远期预后分析[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[3]刘婧.和谐社会建设下群体性事件的防治研究[D].中北大学,思想政治教育,2013,硕士.
[4]赵芳芳.高中思想政治课讲授法研究[D].渤海大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[5]史文天.教师培训对中学地理教师专业化发展的影响研究[D].河北师范大学,学科教学,2014,硕士.
[6]贾泽露,刘耀林,张彤.GIS与可视化SDM技术集成问题探讨[J].南京师范大学学报(工程技术版),2004,04:37-42.
[7]严月祥,沈学静,王蓬,胡少成.PLC自动控制系统在质谱炉气分析系统中的应用[J].冶金自动化,2006,05:38-40+55.
[8]杨朝晖.银行信贷管理信息系统的分析与改进研究[D].浙江大学,2005.
[9]杨敬梅.曝气生物滤池对微污染水处理的试验研究[D].重庆交通大学,市政工程,2012,硕士.
[10]刘兆千.新农村建设中乡村新债防控研究[D].吉林大学,公共管理,2012,硕士.
[11]周丹凤.低温可膨胀石墨的制备研究[D].武汉理工大学,矿物加工工程,2012,硕士.
[12]周瑞.中国货币供给内生性研究[D].云南财经大学,金融学,2014,硕士.
[13]杨敏,王忠东,鲁德新.利用Telseis仪器进行三维束状横向施工[J].石油地球物理勘探,1999,S1:139-141+150.
[14]蒋春花.PVA基和PEO基离子液体聚合物电解质的制备及性能研究[D].吉林大学,材料学,2013,硕士.
[15]陈建彪.面向领域的Web信息自动化抽取系统设计与实现[D].郑州大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[16]刘演.杭州湾顶部全新世中期环境演变与良渚古城—塘山大坝的建造[D].华东师范大学,自然地理,2014,博士.
[17]何妍.美国药品专利反向支付的反垄断机制及其对中国的借鉴[D].厦门大学,法律,2014,硕士.
[18]刘忠学.重钢5~#高炉计算机通讯网络[J].冶金自动化,1992,01:28-30+27-63.
[19]黄国华.锥度量空间中的相关性质和不动点定理[D].湖北师范学院,应用数学,2013,硕士.
[20]董冕.男子标枪运动员投掷步阶段主要用力肌群的表面肌电图分析[D].首都体育学院,体育教学,2013,硕士.
[21]李斌宁.客户关系管理(CRM)在旅游电子商务的应用[J].商场现代化,2005,09:17-18.
[22]方龙涛.综合型社区体育俱乐部法人治理研究[D].武汉理工大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[23]林国新.数据仓库在福州电网规划中的应用[J].福建电力与电工,2004,03:62-65.
[24]李佳倬.我国耕地保护法律制度研究[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[25]钟晶.云南省城市化与经济发展相互影响的关系[D].云南财经大学,应用统计（专业学位）,2014,硕士.
[26]周维.臂形草内生真菌HND5发酵条件优化及其次生代谢产物分离鉴定[D].海南大学,微生物学,2012,硕士.
[27]刘江涛.机动车管理信息系统的开发[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[28]李霄.浅析社会实践课程的具体体现形式在美术教学中的重要性[D].沈阳师范大学,美术,2014,硕士.
[29]赵艳芳.适度普惠视阈下失依儿童社会福利发展研究[D].广西师范大学,社会保障,2013,硕士.
[30]陈育余.太阳能电池缺陷检测系统的图像采集与传输[D].华中科技大学,光学工程,2013,硕士.
[31]宁艳杰.黑河第一人民医院电子病历管理系统设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[32]袁林.我国进口食品安全监管法律问题及对策[D].西南大学,民商法学,2014,硕士.
[33]耿涛,卢广山,张安.基于直觉模糊证据合成的多传感器目标识别[J].控制与决策,2012,11:1725-1728+1734.
[34]梁淑玲.文献计量学视角下中国艺术类文献特性研究[D].浙江工业大学,2013.
[35]侯艳鹏.埃莉诺·奥斯特罗姆公共池塘资源自主治理理论研究[D].吉林大学,公共治理与公共政策,2013,硕士.
[36]杜鑫.大型货船物资转运的仿真研究[D].哈尔滨工程大学,机械制造及其自动化,2012,硕士.
[37]韩飞飞.数控精密制造中机床几何误差的理论建模与试验研究[D].吉林大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[38]黄晨哲.城市雨水人工土壤渗滤技术实验与应用研究[D].北京建筑大学,市政工程,2012,硕士.
[39]王晨阳.证券经纪人胜任力特征的实证研究[D].苏州大学,应用心理学,2003,硕士.
[40]徐玉敏.ω-3鱼油改善胃肠外营养相关性肝病及其内质网应激机制在细胞水平的研究[D].苏州大学,儿科学,2013,硕士.
[41]郭艳玲.牛蒡低聚果糖诱导拟南芥对Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000的抗性及其作用机制的研究[D].山东大学,生物化学与分子生物学,2014,博士.
[42]孙战垄.高中生物教学生活化的实践样态[D].河北师范大学,学科教学,2012,硕士.
[43]宋妙君.厦门毓德女中办学实践研究（1921-1951）[D].厦门大学,教育史,2014,硕士.
[44]王治宝,曾武,田宝仁.分布式控制系统(DCS)及其在冶金工业中的应用——第三讲CENTUM-XL系统[J].冶金自动化,1993,03:40-43.
[45]吕振波.A电网公司物资采购的内部控制研究[D].河北大学,会计,2014,硕士.
[46]FlemmingsFishaniNgwira.Self-regulated Learning in Medical College Students:the Role of Academic Emotions on Motivated Strategies for Learning[D].华中师范大学,DevelopmentalandEducationPsychology,2014,硕士.
[47]刘平.硕士生师生关系研究[D].南京大学,高等教育学,2013,硕士.
[48]周晓舟.影响声子晶体带隙的材料参数研究[D].北京交通大学,2011.
[49]竺学锋.区域技术创新能力与高技术产业发展研究[D].浙江工业大学,2013.
[50]朱建良.信息化背景下高校学生管理创新研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.