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预应力钢筋混凝土梁桥由于其整体性好、跨度大、重量较轻、造型美观等特点,已被广泛应用于桥梁工程的建设中,并逐渐向大跨度、大截面方向发展,在尺寸效应上,已迈进大体积混凝土范畴。已有研究资料表明,环境条件、超载等因素都会加剧桥梁结构挠度和裂缝的发展,使钢筋暴露于外界环境中,从而加剧钢筋的锈蚀。众所周知,钢筋锈蚀严重影响钢筋力学性能,引起混凝土保护层剥落,降低结构延性和承载力,对结构的安全性及使用寿命造成威胁。尤其对于海洋环境下的桥梁,受潮湿空气和氯离子的影响,裂缝的防治早已成为桥梁工程的重中之重。形状记忆合金(SMA)由于其独特的形状记忆效应,已逐渐被应用于土木工程领域。当SMA温度升高时,由于材料变形,可产生高达400MPa~600MPa的回复力作用。目前已有研究成功地将SMA应用于混凝土梁桥中,实现了结构的智能控制。但在激发SMA回复力时往往采用通电方式对其加热,由于施工条件的限制,该方法难以在工程中实现。本文将SMA绞线布置于梁桥底板处,利用混凝土水化热的温度效应激发SMA变形,并使回复力作用于结构以控制桥梁裂缝和挠度的发展,从而达到提高结构耐久性和安全性的效果。概括起来,本文的主要研究工作如下:(1)针对某混凝土箱型梁,进行了温度场和应力场的理论研究和有限元分析。通过计算值与实测结果的对比分析,验证了ANSYS分析箱梁温度效应的正确性,并对箱梁温度场应力场的发展规律及腹板温度裂缝的产生机理进行了阐述。(2)通过对某单跨预应力混凝土空心板梁桥温度场的有限元研究,分析SMA布置点处的温度情况。结合已有试验研究成果,计算该温度可激发某NiTi-SMA产生回复力的大小,以及所需施加的预应变值。(3)基于热力耦合的思想对某智能混凝土梁桥进行受力性能研究。分别对SMA绞线布置前后的承载能力和车辆荷载作用下的裂缝和挠度变化进行有限元分析。研究结果表明:SMA由水化热激发的回复力对混凝土梁桥的裂缝和跨中挠度有显著的抑制作用,结构耐久性得到明显改善。