浅谈预应力空心板梁预拱度分析与控制.doc

浅谈预应力空心板梁预拱度分析与控制 摘要本文应用有限元法分析了空心板梁预拱度形成机理,并结合工程实际对影响先张法空心板梁预拱度大小的相关要素进行分析,提出了如何克服预拱度过大对工程质量造成的影响,采取有效措施控制预拱度，使其向工程质量有利的方向发展。关键词空心板梁有限元法预拱度控制在现代公路桥梁建设中，先张法预应力混凝土空心板以其施工工艺简单、可工厂化大批量生产、上下部结构可同步进行、质量容易控制等优点，大大提高了桥梁的建设速度，因而得到了广泛应用,但是受其运输条件、自重、架设等多方面因素的影响,一般较适合20米以下空心板梁的集中预制生产,在运输条件较好的平原地区可提高至25米。广东梅河高速公路位于山岭重丘区，全线20m先张法预应力空心板梁共2348片，在施工过程中，空心板的预拱度对桥梁线型及能否满足桥面铺装层厚度，保证桥面结构起着重要的控制作用，并对分析预应力空心板梁质量具有重要的参考意义。因此，对空心板预拱度的分析并如何控制其发展也就显得极为重要了，然而空心板在预应力作用下，预拱度形成受各种因素的影响十分复杂，能否较为准确的计算出预拱度的理论值是控制的关键，本工程采用了有限元分析法对空心板的预拱度进行了计算分析，以此为标准对空心板梁的拱度进行实际控制，指导并修正各种影响因素，使拱度控制在规范允许范围内，提高空心板梁的预制质量。一、 空心板预拱度的分析如图1所示，在离支撑中心线距离l处，取微元段dl,只考虑微元段上的预应力情况，作用预应力py1、py2pyn,预应力到微元段中性轴偏心距为h1、h2hn,距离向下为正。在分析中采用如下基本假定：（1）空心板的截面形状满足平截面假定；（2）混凝土结构变形在弹性范围内，并适用叠加原理。（3）轴向压力只作用在截面上的一个对称轴上，结构为单向偏心受压。将预应力束的作用换算到中性轴处，得到空心板结构在l处轴向力p和弯矩m。ppyim=fpyi(l)pyihi此时，空心板在纯预应力作用下的挠度变化为式中mp(l)预应力作用下计算截面l处的总弯矩值；m(l)单位力作用在l处在计算截面处产生的弯矩值；e(l)施加预应力部位的混凝土的弹性模量；i(l)空心板换算截面处的惯性矩；fpy(l)预应力束产生摩阻后的有效预应力系数。在空心板梁预拱度分析中，当梁型结构的截面尺寸确定以后，则截面l 本贴得筑龙币:0 等级得币:0 版主奖励:0 贴主答谢：0 献花赠币：0 得信誉分:0未评定 二、施工中预拱度的控制通过以上分析，我们了解了影响空心板预拱度的各个主要方面，那么在实际施工中，我们就要采取有效措施控制预拱度，使其向对工程有利的方向发展，下面简述在梅河高速公路施工中控制预拱度发展的一些经验：1、尽量选用精度高的张拉设备并按期校验，对张拉应力实行应力应变双控指标，随时监控张拉设备的状态，发现工作异常极时校验张拉设备。2、尽量做到专人专机，提高操作人员的熟练程度。3、严格按照设计安置失效管，检查失效管长度、位置无误后，对失效管两端密封，以防止灰浆灌入管内，保证达到失效效果。4、施工中对混凝土质量加强控制，有条件的情况下尽量采用集中拌合，浇筑中加强振捣达到密实，养护采用覆盖喷洒，以减少空心板的收缩变形。5、严格控制放张时间，不同批次的空心板放张强度尽量控制在同一范围，这样有利于桥梁整体线形的美观。6、使用外加剂时，尽量采用早强减水剂，提高砼的早期强度并能改善砼的和易性，提高砼的浇筑质量。另外在存贮及吊装过程中都会对空心板梁的预拱度发展产生影响，存贮时间不能太长，一般不能超过两个月，在堆放和运输过程中注意垫块的位置一定要正确，必须安放在支座位置，否则及易造成反拱力过大造成梁体断裂。结语：预应力空心板的线形控制是一个复杂且重要的过程，它是空