极端天气下桥塔温致效应及抗裂性能优化

摘要：

为深入研究我国西部横断山脉地区极端天气下桥塔的温致效应,以某大跨悬索桥为工程背景,分析极端天气下该桥混凝土桥塔的温度场以及温度应力分布特征,并提出相应的抗裂优化措施.首先,基于桥址区实测数据,提出桥址区极端天气的识别与模拟方法;然后,采用ANSYS有限元软件分析了桥塔的温度分布以及温度应力分布特征;最后,针对桥塔外表面存在开裂风险的问题,提出了 2种提高桥塔外表面抗裂性能的优化方案,包括桥塔外表面涂装有机涂料方案和外包超高性能混凝土UHPC(ultra high performance concrete)方案.结果表明:在强降温天气下,桥塔表面拉应力极值为 2.19 MPa,存在较大开裂风险;当采用抗裂优化措施后,两种优化方案均能有效降低混凝土桥塔表面的拉应力极值;对于桥塔外表面涂装有机涂料方案,白色有机涂料优化效果最佳;对于桥塔外包UHPC方案,当UHPC厚度为 0.08 m时优化效果最佳.通过对比 2种抗裂优化方案的经济性和施工难易程度,推荐采用白色有机涂料优化方案.

关键词：桥塔、极端天气、有限元分析、温度场、温度应力、抗裂性能优化

所属期刊栏目：58

分类号：U443.22(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;四川省科学技术厅科技计划;中国博士后科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2023-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：975-984,1036