凍融作用下北方海域跨海大橋墩柱安全穩(wěn)定性研究.pdf

1、北方海域海水凍融作用對混凝土跨海大橋橋墩的安全穩(wěn)定性具有重要的影響作用,青島海灣大橋是我國北方寒冷冰凍海域修建的第一座特大型橋梁集群工程,本文主要研究凍融作用下青島海灣大橋下部基礎結構的安全穩(wěn)定性,所做主要工作如下:
　　 通過室內凍融試驗研究得出了青島海灣大橋橋墩混凝土在凍融循環(huán)作用下的極限抗壓強度及其峰值應變、極限抗拉強度、彈性模量等力學性能指標隨不同凍融循環(huán)次數(shù)的衰退規(guī)律,并推導出混凝土凍融損傷本構方程。根據(jù)室內外試驗的對

2、比關系,得出了橋墩混凝土結構各力學性能指標隨結構服役時間的退化規(guī)律；
　　 應用有限元軟件MIDAS建立了青島海灣大橋滄口航道橋整橋三維有限元模型,并對其進行數(shù)值分析,得出滄口航道橋下部基礎結構受力詳情。隨后應用有限元軟件ANSYS建立了青島海灣大橋滄口段航道橋墩柱基礎結構的三維有限元數(shù)值模型,應用非線性理論對墩柱基礎結構進行了數(shù)值分析,得出了各橋墩基礎結構的力學響應并分析了其穩(wěn)定性規(guī)律；
　　 考慮到不確定性因素對橋墩

3、混凝土結構具有重要影響,分析了北方海域混凝土結構時變可靠度產(chǎn)生的因為,并根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范及標準給出了跨海大橋正常使用極限狀態(tài)設計所對應的目標可靠指標。應用ANSYS可靠度求解模塊中的響應面法對滄口航道橋索塔基礎結構進行了可靠度求解,得出了索塔基礎結構在不同服役期內的可靠指標,并根據(jù)目標可靠指標給出索塔基礎結構正常使用壽命；
　　 通過以上試驗研究與數(shù)值分析,得出了凍融作用下跨海大橋下部基礎結構的安全穩(wěn)定性規(guī)律,可為工程前期設計及后期