1、在混凝土的收縮及水化熱作用下,雙線橋墩結(jié)構(gòu)如果早期養(yǎng)護(hù)不到位,則容易在橋墩墩身出現(xiàn)早期裂縫,從而影響橋墩結(jié)構(gòu)的耐久性及安全性。
　　本文結(jié)合蘭新鐵路第二雙線某特大橋,對(duì)雙線橋墩早期裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行了實(shí)際探究及有限元分析。論文主要從以下幾個(gè)方面,作了深入的研究:
　　(1)通過工程實(shí)際分析并結(jié)合相關(guān)資料,全面的的論述了雙線橋墩結(jié)構(gòu)早期裂縫形成的原因及其分類。論述了雙線橋墩早期裂縫形成的主要原因,即混凝土的收縮及水化熱影響。

2、>　　(2)對(duì)雙線橋墩結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的早期力學(xué)性能進(jìn)行了測(cè)試,從而得到混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度、彈性模量、極限拉伸及收縮變形隨齡期的變化規(guī)律,進(jìn)而得到任意齡期時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度計(jì)算公式。論述了混凝土結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力的計(jì)算方法以及裂縫產(chǎn)生的力學(xué)條件。
　　(3)通過有限元軟件MIDAS FEA對(duì)雙線橋墩結(jié)構(gòu)建立有限元模型,進(jìn)行有限元分析,得到混凝土收縮及水化熱作用效應(yīng)的發(fā)展規(guī)律以及產(chǎn)生的溫度及應(yīng)力變化情況。通過分析的得出,雙線橋墩結(jié)構(gòu)在

3、靠近中線部位產(chǎn)生的拉應(yīng)力較大,中線兩側(cè)對(duì)稱位置拉應(yīng)力相等,離墩底越高,離中線越遠(yuǎn),拉應(yīng)力越小。通過對(duì)無槽橋墩與開槽橋墩結(jié)構(gòu)的有限元對(duì)比分析,得到開槽后橋墩結(jié)構(gòu)同一位置的節(jié)點(diǎn)拉應(yīng)力小于無槽橋墩結(jié)構(gòu),產(chǎn)生的最大拉應(yīng)力也減小。開槽后橋墩結(jié)構(gòu)的裂縫比率比無槽橋墩結(jié)構(gòu)大,更有利于避免早期裂縫的形成。
　　(4)通過改變開槽橋墩結(jié)構(gòu)墩身箍筋的布置方式、凹槽的形狀及尺寸等參數(shù),對(duì)各種參數(shù)形式下的橋墩模型進(jìn)行有限元分析。分別在混凝土凈保護(hù)層厚度為

4、2cm、5cm、10cm、15cm、20cm的五種箍筋布置方式下,進(jìn)行有限元模型對(duì)比分析,得出箍筋的改變對(duì)拉應(yīng)力的變化不大。分別將開槽橋墩凹槽的形狀假定為圓弧形、矩形、V形,經(jīng)過分析得知,圓弧形凹槽橋墩產(chǎn)生的拉應(yīng)力最小,V形凹槽橋墩最大。分別將開槽橋墩的凹槽尺寸假定為5cm、10cm、20cm,經(jīng)過分析得知,凹槽尺寸過大過小都會(huì)引起橋墩結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力增大,必須選擇合理的尺寸。從而確定更加合理的箍筋布置方式以及最佳凹槽形狀及最佳凹槽尺寸,建議