关于对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析.doc

关于对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析 论文关键词:大跨度公路桥梁预应力混凝土设计测量论文摘要:大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点,因此无论是公路或城市桥梁、高架道路,还是跨越宽阔河流的大桥,均是首选的桥型方案之一。但作为全预应力混凝土的大跨度连续箱梁,在施工阶段或使用过程中,普遍出现各种不同性质不同类型的裂缝本文分析了大跨度连续梁桥施工控制的方法、对箱形截面的温度场进行了观测,并用观测结果剔除温度对施工控制的影响。目前桥梁施工控制的结构计算方法主要包括：正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程,得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态,同时,能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对于大跨度预应力混凝土桥梁,首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去施工,才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。一般而言,以正装计算结果作为应力监测的依据,以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。一、桥梁结构的理论计算1、关于压应力控制值问题如均采用C50混凝土,达到设计强度的80%进行张拉,按三国规范容许压应力比较见表1。表1运营及预加力阶段压应力控制比较MPa规范运营阶段预加力阶段英国BS540020.016.0中国JTJ023-8517.521.0美国规范(94)22.522.0从表1知,运营阶段压应力容许值中国规范偏低,趋于保守。而施工阶段容许压应力仅次于美国,两者仅差4.76%,比英国大出31.25%。签于中国施工水平的实际情况;另还有许多因素在设计中是很难精确计算的,若施工阶段容许压应力取值过高,确实存在着冒险的因素。建议ha=0.65Rba(荷载组合),即为其两国的平均值较好。在具体进行桥梁设计时,要求结构各截面的应力具有一定的安全储备,对截面正应力,一般要求在不利荷载组合下,还应保持2.03.0MPa的压应力储备。2、剪力滞效应剪力滞效应在混凝土箱形梁设计中应该考虑,特别是簿壁箱形宽翼缘截面,不能忽视其剪力滞效应。剪力滞效应考虑过多,对钢筋混凝土结构只不过多配筋,造成一些浪费;而对预应力混凝土结构,由于翼缘板上的法向应力不均匀,若按大值取值或按等间距等预应力,不按应力变化的要求设置预应力筋,都有可能造成混凝土开裂。对箱形截面的剪力滞效应问题,比较各国规范现阶段箱形梁桥设计可参考德国规范DIN1075“关于共同作用宽度”的条文规定执行。二、主梁线形测量1、主梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量在每一节段悬臂端梁顶设立24个标高观测点和一个轴线点。测点用短钢筋或钢板预埋,并用红色油漆标明编号。标高用水准仪进行测量,根据各节段施工次序,每一节段按三种工况对主梁挠度进行平行独立测量,相互校核。轴线使用全站仪和钢尺等进行测量,采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。视准时,将轴线后视点引至过渡墩,用远点控制近距离点。在主梁顶面混凝土高程测量过程中,同一截面测24点,根据其横坡取其平均值,这样可得到主梁顶面的高程值。同时,在不同工况下,由观察得到的主梁挠度(反拱)变化值,与给定立模标高(含预拱度)立模的高程值,也可得到主梁顶面的高程值,两者比较后,可施工质量。2、主梁立模标高的测量用精密水准仪测量立模标高,立模标高的测量应避开温差较大的时段。施工单位立模到位,测量完毕后,监理单位对施工各节段的立模标高进行复测,监控单位不定期进行抽测。3、同跨两边对称截面相对高差的直接测量和多跨线形的通测当两边施工节段相同时,对称截面的相对高差可直接进行测量和分析比较。当施工节段不同时,对称节段的相对高差不满足可比性,此时,可选择较慢的一边最末端截面和较快的一边已施工的对应截面作为相对高差的测量对象。在测量过程中,同一对称截面可测多点,根据其横坡取其平均值,可得到对称截面的对应点的相对高差。除保证各跨线形在控制范围内外,主梁全程线形应定期或不定期进行通测,确保全桥线形的协调性。 论文关键词:大跨度公路桥梁预应力混凝土设计测量论文摘要:大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点,因此无论是公路或城市桥梁、高架道路,还是跨越宽阔河流的大桥,均是首选的桥型方案之一。但作为全预应力混凝土的大跨度连续箱梁,在施工阶段或使用过程中,普遍出现各种不同性质不同类型的裂缝本文分析了大跨度连续梁桥施工控制的方法、对箱形截面的温度场进行了观测,并用观测结果剔除温度对施工控制的影响。目前桥梁施工控制的结构计算方法主要包括：正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程,得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态,同时,能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对于大跨度预应力混凝土桥梁,首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去施工,才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。一般而言,以正装计算结果作为应力监测的依据,以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。一、桥梁结构的理论计算1、关于压应力控制值问题如均采用C50混凝土,达到设计强度的80%进行张拉,按三国规范容许压应力比较见表1。表1运营及预加力阶段压应力控制比较MPa规范运营阶段预加力阶段英国BS540020.016.0中国JTJ023-8517.521.0美国规范(94)22.522.0从表1知,运营阶段压应力容许值中国规范偏低,趋于保守。而施工阶段容许压应力仅次于美国,两者仅差4.76%,比英国大出31.25%。签于中国施工水平的实际情况;另还有许多因素在设计中是很难精确计算的,若施工阶段容许压应力取值过高,确实存在着冒险的因素。建议ha=0.65Rba(荷载组合),即为其两国的平均值较好。在具体进行桥梁设计时,要求结构各截面的应力具有一定的安全储备,对截面正应力,一般要求在不利荷载组合下,还应保持2.03.0MPa的压应力储备。2、剪力滞效应剪力滞效应在混凝土箱形梁设计中应该考虑,特别是簿壁箱形宽翼缘截面,不能忽视其剪力滞效应。剪力滞效应考虑过多,对钢筋混凝土结构只不过多配筋,造成一些浪费;而对预应力混凝土结构,由于翼缘板上的法向应力不均匀,若按大值取值或按等间距等预应力,不按应力变化的要求设置预应力筋,都有可能造成混凝土开裂。对箱形截面的剪力滞效应问题,比较各国规范现阶段箱形梁桥设计可参考德国规范DIN1075“关于共同作用宽度”的条文规定执行。二、主梁线形测量1、主梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量在每一节段悬臂端梁顶设立24个标高观测点和一个轴线点。测点用短钢筋或钢板预埋,并用红色油漆标明编号。标高用水准仪进行测量,根据各节段施工次序,每一节段按三种工况对主梁挠度进行平行独立测量,相互校核。轴线使用全站仪和钢尺等进行测量,采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。视准时,将轴线后视点引至过渡墩,用远点控制近距离点。在主梁顶面混凝土高程测量过程中,同一截面测24点,根据其横坡取其平均值,这样可得到主梁顶面的高程值。同时,在不同工况下,由观察得到的主梁挠度(反拱)变化值,与给定立模标高(含预拱度)立模的高程值,也可得到主梁顶面的高程值,两者比较后,可施工质量。2、主梁立模标高的测量用精密水准仪测量立模标高,立模标高的测量应避开温差较大的时段。施工单位立模到位,测量完毕后,监理单位对施工各节段的立模标高进行复测,监控单位不定期进行抽测。3、同跨两边对称截面相对高差的直接测量和多跨线形的通测当两边施工节段相同时,对称截面的相对高差可