天道酬勤超高薄壁空心墩空间应力场分析及防裂对策研究李光跃任浩:以某工程实例为根底建立超高薄壁空心墩的有限元模型，并对其进行温度荷载的加载，分析薄壁空心墩的应力场；通过建立外部尺寸相同而壁厚不同的空心墩模型进行温度加载，分析壁厚对薄壁空心墩防裂性能的影响，从而到达对超高薄壁空心墩的空间应力场及其防裂对策进行研究的目的。结果说明：薄壁空心墩在温度荷载作用下，内壁以受压的应力状态为主，而外壁以主拉应力为主，此外，在外部尺寸确定的情况下，超高薄壁空心墩的防裂可通过适当增加其壁厚实现。关键词:桥梁工程，超高薄壁空心墩，应力场分析，防裂对策研究中图分类号：K928文献标识码：A引言近些年来，在很多工程中可以发现桥墩上出现多处裂缝，从裂缝的形态来看，这并非是直接由外荷载引起的，经过国内外学者的研究分析，此种裂缝是因温度的变化而产生。虽然目前在这一方面很多人已经做了大量的研究工作并获得了许多有意义的成果与经验，但是，针对大型连续刚构桥桥墩，特别是超高薄壁空心墩的研究并没有一套完整的理论供设计人员参考。刘兴法[1]等根据观测数据给出了温度场分布的有关表达式以及温度应力的简单近似算法。强士中和彭友松[2]对混凝土的日照温度场进行了深入的研究工作，提出了计算箱型薄壁结构的日照温差的解析法。方志[3]对巴东长江公路大桥混凝土桥塔的温度效应进行了探讨，并利用有限元软件计算了不同截面形式索塔的温度应力。蒋国富[4]以洛河大桥为背景，通过长时间的观测，对洛河特大桥桥墩进行了温度应力分析和计算。任翔、黄平明[5]在宜昌长江大桥的监控过程中对桥塔的温度场进行了全年观测，提出了混凝土桥塔沿壁厚方向温差梯度荷载按线性分布同时对温度裂纹的扩展行为进行了预测。本文通过对某一实际工程的不间断测量以及有限元FEA模型的深入分析，对超高薄壁空心墩的横向应力分布、壁厚对应力分布的影响、防裂措施等进行了比拟精细的研究。1工程实例本文以陕西某在建高速公路桥梁为例进行分析，该主桥是一座跨径组合为〔98+185×5+98〕m的超高墩特大跨预应力连续刚构桥，主桥主墩为双排墩，共计六排，编号按里程依次为11~16#，其总体布置图如图1所示。图1桥墩总体布置图天道酬勤本文以15#主墩为例进行应力场的分析，该墩高度为180m，其截面除承台以上400cm范围内为实心截面外，其余局部采用从高至低逐渐增大的矩形空心断面。2薄壁空心墩应力场空间仿真分析2.1三维空间有限元模型建立本次计算采用Mida...
