大跨径预应力砼T梁上拱度控制的研究.doc

大跨径预应力砼T梁上拱度控制的研究 浙江大学硕士学位论文大跨径预应力砼T梁上拱度控制的研究姓名:于群力申请学位级别:硕士专业:结构工程指导教师:金伟良2001.3.1五互.,大跨径预应力砼梁上拱度控制的研究摘 要本文对米预应力砼梁的上拱度控制进行了系统的研究,考虑砼的弹性模量、温度、徐变等影响困素结合现场试验仿真,提出了上拱度的控制对策,主要完成以下几项工作:一、对米梁的上拱度采用了材料力学简化计算方法和三维有限元数值模拟一,而采用三维有限方法。采用简化近似计算结果需要设置预拱度为元数值模拟在预设拱度和不设拱度各种荷载包括预应力、自重、温度、最大静活载作用下米梁的位移及应力分布值。:、进行了一系列现场测试,如:砼弹性模量试验、梁的静载试验、梁的温度衙载效应试验、梁的拱度现场测试。、通过对米梁的各种现场试验,找出了砼弹性模量、温度、徐变与拱度之间的关系,表明了梁的整体与局部的力学行为规律,为三维有限元数值模拟提供了合理的荷载取值及物理数据。四、对简化近似计算、有限元计算结果及实测结果进行分析比较,给出了两种计算方法的精度与适用范围,据此得出采用简化近似计算可以用来验算粱的挠度,采用三维有限元计算可以解决短期使用荷载下的预拱度设置问题,并提出了米粱设置并按二次抛物线/分布的预摸度,可以消除由结构自重和一半静活载产生的变形。同时针对上拱度较大的原因根据理论计算和现场试验获得从设计和施工方面分别加以控制的措施。关键诃:大跨径预应力筒支粱。上挠彪。谊制。大跨径预应力砼梁上拱度控制的研究摘 要本文对米预应力砼梁的上拱度控制进行系统的研究,考虑砼的弹性模量、温度、徐变等影响因素结合现场试验仿真,提出了上拱度的控制对策,主要完成以下几项丁作:一、对米梁的上拱度采用了材料力学简化计算方法和二三维有限元数值模拟方法。采用简化近似计算结果需要设置预拱度为.,而采用三维有限元数值模拟在预设拱度和不设拱度各种荷载包括预应力、自重、温度、最大静活载作用下米梁的位移及应力分布值。二、进行了一系列现场测试,如:砼弹性模量试验、梁的静载试验、梁的温度荷载效应试验、梁的拱度现场测试。三、通过对米梁的各种现场试验,找出了砼弹性模量、温度、徐变与拱度之间的关系,表明了粱的整体与局部的力学行为规律,为三维有限元数值模拟提供了合理的荷载取值及物理数据。四、对简化近似计算、有限元计算结果及实测结果进行分析比较,给出了两种计算方法的精度与适用范围,据此得出采用简化近似计算可以用来验算梁的挠度,采用三维有限元计算可毗解决短期使用荷载的预拱度设置问题,并提出了米梁设置并按二次抛物线/分布的预拱度,可以消除由结构自重和一半静活载产生的变形。同时针对上拱度较大的原因,根据理论计算和现场试验获得从设计和施方面分./以控制的措施。 : .胁 .却 ,. :,.砌嘞. ? 鲫: . . . 伽 曩. /.:,?:. 印 .,.曲.、船.,.裙一?.;, 脯 .,抛.:/如.大跨径预应力砼渠上拱度的拄制研究浙江大学工程硕士学位论文一一?。一第一章绪论.引言预应力砼简支梁以下:简称简支梁在我国桥梁的发展上有其悠久的历史。早在年在北京至周口店公路芦沟桥前哑吧河上修建了一座跨径装配式后张简支梁试验桥,为预应力技术应用于中国公路桥梁开了先端;一年代,筒支梁、板桥开始取代普通钢筋砼桥,修成了众多的后张梁桥,其中有洛阳桥,长达,年代简支梁板桥又有了创记录的发展,浙江的飞云江大桥采用简支梁板结构其跨径达米,创该桥梁结构型式之冠。随着我国经济的迅速发展,交通建设得到了空前的繁荣,简支砼梁板由于构造简单,施工方便,现已大量使用。随着出现新型群锚和高强低松弛钢绞线材料,大于米跨径的后张法预应力砼型梁已在高等级公路的大型桥梁中得到广泛的应用,取得了显著的经济和社会效益,但大跨径简支梁大于米由于结构本身存在的局限,需要克服梁体的自重和静活载,施加了较大的预加应力,梁体的拱度普遍呈现出较大的量值,同时由于粱板施工受工艺、气候、砼性质等方面的影响,上拱度大小不一,使桥面铺装也现两端厚、中间薄的现象,并且随着梁板徐变的增加,桥面的平整度可能会达不到设计要求,甚至会严重影响桥面的工程质量。因此,对预应力砼梁上拱度的控制是十分重要也是迫切需要加以解决的问题,通过开展对预应力砼粱上拱度的控制研究,一查竺墨璺苎竺竺苎皇竺竺竺墨塑婆查兰三堡堕圭兰堡丝塞方面对引起上拱度的各相关因子如砼的弹性模量、温度、砼徐变等加以分析,按对拱度贡献大小加以排列;另一方面,通过简化计算和三维有限元的数值模拟,结合现场的测试,找出对上拱度的控制对策,从而有效地解决由于上拱度引起的质量通病。.大跨径预应力砼梁上拱度的研究现状大跨径砼梁变形的理论分析和计算是一个比较复杂的问题,它与很多因素有关,比如:梁板砼的强度、弹性模量、预应力、徐变、旅工季节、生产工艺或使用条件等等。困内外许多专家、学者从不同角度对比进行了一些卓有成效的研究。对于后张法预应力砼简支粱变形的计算,文献作了较为详细的分析。砼简支梁的挠度包括短期荷载作用下的挠度和长期荷载作用下的挠度,短期荷载作用下的碱简支梁挠度为:正厶,?。其中/,一初始预张拉力。作用下引起的短期挠度,厂.一张拉时参与作用的构件自重。产生的挠度。考虑到预鹿力砼构件的受力特性,可以将任意时刻时的挠度表示成厶一.,甑,颤,为迄至时刻时相应于由松弛、收缩和徐变引起的预应力损失所导致的挠度改变,萌,在迄至时刻的持续压力作用卜.由于砼徐变产生的挠度改变,划期荷载作用卜.的砼简支梁挠度厶。一厶厶一厶妒,五学;对于预加心力作用引起的砼简文梁反拱度计算方法较多,可以采用积分法,也可以采用图乘法,但可以假设依据所有力筋作为一个整体,力沿钢束群重心线作用,则采用较简化的计算公式铷。对于有效预加应力的计算,文?查竺堡苎墨兰竺竺苎墨竺竺竺竺墨塑婆查兰三矍堡主兰堕笙窭献重点进行了介绍,对于预加应力阶段仃。吼一.仃;:。使用阶段仃。吼一仃。以。,其中仃。为预应力钢筋管道摩擦引起的应力【失,它包括了弯道影响以及管道偏差影响引起的摩擦力,吒:锚具变形、钢筋回缩和接触压缩引起的应力损失,口。为砼弹性压缩所引起的应力损失,仃,钢筋松弛所引起的应力损失,盯,。砼的收缩和徐变引起的应力损失;文献报导了利用冲击回波原理来检验后张预应力砼结构中预应力筋管道压浆质量的现场试验所取得的成果;文献进一步论述了采用非破坏性振动试验方法估计预应力数值的可行性问题。由于预应力砼简支梁,在施加预应力和自重的作用下各截面处于偏屯嘎压状态,下翼缘砼的预压应儿沿梁高按线性变化规律逐渐变小,上翼缘砼接近为零甚至允许出现较小的预拉戍力,即梁体各部分长期处于不同的预应力作用下,将产生不同的与时间相关的徐变变形,使得下翼缘砼所受的预压应力达到最大,沿梁高逐渐减少,产生向二拱起的变形。砼徐变是一个非常复杂的物理力学过程,影响因素报多,文献曾就受弯构件预制上的误差和卜下层钢筋预应力损失差异等影响因素对徐变特性进行了理论分析,提出了相应的修正系数表达式。文献在老化系数法的基础:,考虑砼的收缩、徐变、力筋松弛及非预应力钢筋的栩:约束作用等因素,提出了实用上应用范围较广的考虑非预应力钢筋影响的长期预应力损失实用汁算公式;文献对我国余片厂制标准预应力砼简支梁的:拱度进行了统计分析,并研究了国外高速铁路桥梁上拱控制措施,从设计方面提出无上拱度结构设计大跨径预应力砼,架上拱度的控制研究淅江太学工程硕士学位论文概念,通过调整截面几何特性爿阵及预应力束的位置。,尽量使预应力砼桥梁截碰参数岛/%与恒/活比值接近,以预应力平衡恒载和活载的准永久值,使梁只产生轴心缩短不出现挠度,问时对全预应力砼简支粱徐变的上拱量,提出了箱梁截面优于型截面,预应力束布置为抛物线型将优于其他线型的结论,从施工方面提出了加强砼施质量控制及制粱时预设反拱等措施。文献提出了预拱度的设置概念,预拱度的设置原则咀在/活载作用下,大梁处于水平为佳,颓拱度过大,会增加桥面铺装的难度,影响行车的舒适度;反之,颓拱度过小,在重载作用下会产生不安全感。因此,预拱度值应按式计算:卸一划奶一削其中印为施加预应力产生的弹性挠度,恒载产生的挠度,为活载产生的挠度,由于徐变产生的挠度;而文献认为总的预拱度就是相当于结构重力和半个静活载产生的挠度值,即卸一划一喜出,若设置了这样的预拱度以后,桥梁在无车辆时上拱/静活载,有车辆时卜挠/静活载的挠度,使桥梁在水平线:卜以最小幅度摆动,对行车和结构受力都有利。文献阐述了桥梁结构施工中,在一些部位和某些施,:阶段必须设置预留变形,设置的二要依据其结构变形的特点,把预制底模板做成上拱与卜挠的曲线,以其全桥完成以后,尽量减少梁体变形造成的影响,但未提到设置的量值。鉴于影响梁板的变形为素较多,许多专家都对预制施:中出现的一系列问题进行了探讨,就砼材料的配合比、振捣器不司附挂方式对底座设计的影响,模板设计巾马蹄和翼悬板以及横隔板接缝部分的处理,大踌径预应力砼梁上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文预应力施工工艺等问题进行了总结,但仍未完全解决该问题。温度对结构影响包括年温差影响和局部温差影响。年温差的影响是指气温随季节发生周期性变化时对结构物所引起的作用。局部温差的影响一般是指日照温差或砼水化热等影响。口照温差对结构的影响是由日辐射强度、桥梁方位、日照时间、地理位置、地形地貌等随机因素,使结构表面、内部温差由对流、热辐射和热传导等传热方式形成瞬时的不均匀分布而形成结构温度场。在这种温度场情况卜,梁式结构将挠曲变形,我国桥梁设计规范对形截面连续箱梁由口照温差引起的内力的计算作了规定,文献提出了两种评价桥梁温度分布的取值方法,对砼桥梁的温差影响变形的设计提出了建议,但对大跨径简支梁板尚无要求。随着简支梁板跨度的增加,梁高也相应提高一般米梁为.米,米梁为.米,实际观察早晚温差、季节温差对梁板的变形影响较大,所以有必要计入梁板的变形。由于在两种不同成分的导体半导体和组成的闭合回路中,因为两者的接触点的温度不司,则【?路中会产牛一个电动势,它的大小与两端的温度差有关,这种商接把热能转变成电能的现象成为温差热电效应;利用这种效应来测温的方法称为温差测温法。文献介绍了热电偶的测温原理、利用热电偶作为传感器的热电偶温度计在科学研究中的广泛应用。后张法预应力砼梁的变形受到预应力损失、徐变、温度及恒载活载的作用等诸多因素,比较复杂,到目前为止,困内外尚无统一的理论和简便实用的计算方法及系统有效的控制措施;我嘲规范大辟径授应力砼架上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文中也没有这一部分内容。研究和完善大跨径后张法预应力砼简支梁板的变形问题,为设计部门提供计算上拱值以及各施工阶段其变化的依据,为施工部门设置合理预拱度值提供参考,实为当前之必须。.本文的主要工作内容本文通过对浙江椒江大桥米下梁:拱度的控制进行了研究,考虑预应力、恒载、活载、温度、砼的收缩、徐变等因素引起的梁的变形,提出了上拱度的控制对策,以期得到与实际状况相近的结果,有效地预防桥面铺装厚度达不到要求所产生的质量隐患,保工程质景,使设计或施工部门在:程初始阶段,就能充分考虑这螳影响,提出合理的相应措施,减少事后补救所引起的对结构造成的损坏。为了更直观地说明大跨径预应力砼梁上拱度的控制这一课题所涉及的内容,特绘制图卜框图结构。.一苎苎望婴兰竺圭苎墨竺苎竺兰塑望查兰三堡里主堂篁堡壅图】大跨径预应力畦梁上拱度豹控制所涉及的研究内容.大跨径穗应力碱栗上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文第二章预应力砼梁拱度的数值模拟.引言预、力砼简支梁由于存在二拱度,在制作时一般可不设置预拱度,但当梁的跨径较大,或对于下缘砼预压应力较大的构件,有时会洲各种荷载的长期作用产生过大的变形,因此公路钢筋砼及预应力砼桥梁设计规范规定:预应力砼受弯构件,在短期使用荷载作用下的最大竖向变形将不超过跨径的/,即/纛矗一乃坼厶/时,否则应设置预拱度,以抵消其过大的挠度或上拱度,其预拱度值为:厶一蛳:为保证构件的使用性能长期使用荷载作用下其挠度值无论为正还是负,只要其数值超过/也都要考虑设置预拱度,预拱度的设置公式建议为厶一够【妒,】士厂,所以在各种荷载的作用下,在制作梁板时,一般按和。之间的平均拱度设置。间时在要求设置预拱度时应做成平顺的曲线。村于跨度较大的后张法预畦力砼梁,为了设置预拱度,需要计算各变形值:一是结构自重作用卜的挠度,二二是二二期荷载作用下的挠度,三是张拉锚圃后预臆力筋初始张抟力作用卜产牛的卜拱度,是静活载引起的跨中挠度,五是在持续预应力作用卜由于碱徐变所产牛的挠度改变。.定义:拱度:也称反拱度,指由偏心颓应力或温度荷载或砼徐变产生的日上的位移。查竺塑皇苎兰苎墨塑竺竺兰墨?,?塑婆查兰三堡堡主兰焦堡壅挠度:外荷载或自重或温度产生的向下的位移称为挠度。短期挠度:短期使用荷载即:结构自重预加力不计冲击的汽车荷载作用下所产生的挠度称为短期挠度。长期挠度:长期荷栽作用下所产生的挠度考虑徐变称为长期挠度。荷载组合:是指基本可变荷载平板挂车或履带牟除外的一种或几种与不包括砼收缩及徐变影响力、基础变位影响力、水的浮力在内的永久荷载的一种或几种相结合。.预应力砼梁数值模拟方法简介.预应力砼梁拱度的简化计算方法对预应力砼受弯构件的变形计算,可按弹性阶段进行,并作出如下假设:弯曲前后截面保持为平面。受压区砼的法向应力图形为三角形。砼弹性模量是随着时间增加而变化的,洲此粱的抗弯刚度是不断变化的。考虑到梁在初期弹性模量较小,同时,由于梁反拱的扩腱,将降低梁的抗弯刚度,故为方便计,在整个挠度汁算过程中,采取不变的抗弯刚度,即.。在计算预应力筋由于砼徐变而产生挠度变化明。,徐变作用看作是在恒定的预应力作用下发生的,该力等于初始张拉力与计算反拱终值时张拉力的平均值。大跨径瓤应力砼桨上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文构件的应力一应变关系处于“阶段”时,其变形基本上是弹性的,变形与荷载之问基本保持线性关系。备阶段荷载作用卜的挠度:短期荷载作用下的挠度张拉锚固阶段一。以.其中.,一初始预张拉力。作用下引起的短期挠度,正,一张拉时参作用的构件自重。产牛的挠度,工一由温度场引起的挠度。长期荷载作用下的简支梁挠度粱板架设阶段厶一厶厶一厶一呻,皈/【舛,?/二一/,/二.烈,。烈,/:其中为由于应力损失发生后的预张拉力俨所引起的挠度值,妒,为加载龄期等于至龄期时的徐变系数全部使用荷载作用下的总挠度行车营运阶段,一厶一厶一妒,.厶/、:伊,】七,斗一.,一/./妒,.,以,【妒,】.其中,:为二期恒载引起的挠度,为活载引起的瞬时挠度。砼徐变系数妒,取值蚓砷,却,按稍对湿度%,结构理论厚度警受荷时砼龄期为妒细,.,妒汹,.。按比值曲线图取值。桥梁在各种荷载作用下的各种挠度计算有:梁在自重作用下产生的挠度苎苎兰苎璺:竺兰圭苎苎竺皇型皇塑里查兰三堡塑圭堂竺笙室,一儿。一丽而丽梁在二期恒载作用下产生的挠度, 一梁在静活载作用下产生的挠度一梁在预应力作用下的上拱度,厶量意鲁出上述积分按图乘法计算,即单束上拱度为:.,/,一“.则跨中上拱度,时刻考虑钢筋松弛、收缩和徐变引起的预应力损失后的挠度口.,女一盯,盯:仃。一盯,仃,】。/ 温度场引起简支梁的变形假设梁处于均匀温度,其顶血温度变为。,底面温度变为。,并且梁顶和梁底之问的温度为直线变化,那么梁的平均变化温度和其初始温度之间的任何差异,将引起粱的长度改变,梁顶与梁底之间的温度差。一,将引起梁轴的弯曲,即产生挠大辟径授应力砼梁上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文度。令梁长为,高度为,则跨中的挠度型簪。.预应力砼梁拱度的三维有限元数值模拟方法鉴于以上采用的材料力学方法,存在着较多的假设,以及刚度系数的选择具有不确定性,易造成计算结果的近似性,而实际:控中梁板的变形并不是单纯的甲血问题,它在三维方向都存在着变形,采用有限元数值计算可以提高梁板挠度的计算精度。用于预应力砼简支梁拱度与应力分析的有限元程序是由美,软国公司最新推出的件包具有内置的设计优化功能及多种接,内含多个功模块和强大的前后处理功能,可完成包括结构与流体在内的各种静动力线性/非线性力学问题的仿真计算。由于本项目所研究的梁是沿其宽度和长度方向具有对称性,为节省有限元分析单元,故本次计算取/梁段作为分析对象。在具体分析时,采用了三维卒问有限元模型,并把单元视为连续均匀材料。对砼简支粱则采取未开裂假定,即采用线弹性分析方法;并进一步假定预应力钢筋与砼之间无寿对滑动,口视两者刚卞连接。预应力对砼的作用力累用“荷载甲衡法”等效到各个节点;梁自重荷载由软件根据材料密度自动施加。梁的二维的争用软件模块温度场及其相应的温度应力由;稳态温度场分析结合线性静力结构分析模块其叫完成。分析计算步骤包括按照热传导理论,根据粱体的热学性质和初边值条件先计算出梁体三维热传导元节点的温度,计算温度?一?一一。苎竺兰翌墨兰竺竺圭苎墨竺苎型竺塑兰三查兰三堡堕圭堂壁堡塞场;按照热弹性理论,根据梁体的温度分布计算体内的各点内力,即计算应力场。对于空间三维应力问题,由于弹性体内任意一点将涉及三个止应和个剪应力,共六个独立的应力分量,此往具体表吖时需采用等效应力,其表达式为:古盯,一盯.一盯:盯:一盯,盯三:三.米梁预拱度值设计的数值模拟以椒江大桥为例,梁需要设置的预拱值可按卜.列流程进行:图 梁设计流程框图查壁竺预粤力砼梁上拱度的控制研究 浙江大学工程硕士学位论文.设计资料:跨径:标准跨径,计算跨径.。荷载:汽车级,挂车一,人群./。材料:预席力铡绞线采用,抗拉标准强度。,弹性模量. ;砼:主梁采用,。.,抗压设计强度。.,密度,毛./,泊松比/,热涨系数口:。度。施工方法:采用后张法,钢绞线采用,每片梁束,锚具为锚,并采用一?千斤项两端同时张拉,预留孔道采用预埋波纹管成孔,波纹管直径为。梁的纵横截面布置,如下图所示。梁截面几何特征: 袤.蓝截 面名 符号称位跨中四分点毛毛蜘识截惯钮 面净面积砼净惯撕 冲净轴到截面上缘距离截净轴到截面缘距离社面 钢束群重心到净轴距离?换算面积硅 九换,换算惯矩 算 换轴到截面上缘距离 截.换轴到截面缘距离 吡面钒柬群重心到换轴距离 岛 钢柬群重一截面下缘距离.?查苎些里竺竺兰圭苎堕竺墨塑婆查兰三堡堕主兰焦堡奎;?;?匦埴缮颦,蒜脒卜匝圃旧科媒卜双坦理群墨一乱.?喧蠲岳留釉上节蕃嚣冀、铲”刊。.大蓐径境应力砼架上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文.主粱的内力计算恒载内力计算恒载集度第一期恒载预制梁自重。./第二期恒载护拦、桥面铺装、梁现浇砼段./恒载内力计算表 表.计算数据/一. /项目跨中 四分点跨中 四分点 .。【 /,/?曲第一期恒载/第一期恒载出./活载内力计算修正剐性横梁法冲击系数和车道折减系数按公路桥梁设计通用规范以下简称“桥规”第.条规定,对于汽车一,兰的梁,则.;按桥规第.条规定,对于按四行车队布置,汽车荷载可折减%,即车道折减系数.;汁算主梁跨中的荷载横向分布系数如前所述,本桥梁有道横隔梁,具有可靠的横向联结且承苎苎竺塑苎苎竺三兰塑塑苎竺兰墨塑塑查堂三堡堡圭兰堡堡奎重结构的长宽比为:/:./.:所以可按修正的刚性横梁法来绘制横向影响线和计算横向分布系数吐:由于二:梁的抗扭惯矩.,抗扭修正系数.;按修正刚性横梁法计算横向影响线竖坐标值/口,口;对于号梁所得的。列于表下: 表. 旦?一,塑:【生: .旦日?一?.牟一一.一 面而葫?。?”括。?。“。巴产一一? 一一?号梁内力影响线圈跨中的横向分市系数计肄公式根据图计算所得。.、啡。.、儿。.苎竺兰竺苎苎竺竺些墨竺苎竺墨塑至查堂三堡堕主堂堕堡塞计算活载内力二二二二二二二:.?一?。?一?嗵亡拈出?图跨中截面内力计算图式计算跨中截面最大弯矩及相应位置的剪力和最大剪力及相应位置的弯矩,采用直接加载求活载内力即.,只对于汽车和挂车荷载内力列表计算如:表.跨中截面荷载内力计算表挂车.荷载类别 汽.中.最/ / / /大 / ./ . . . 弯 矩。洲 相应 。一 相应及大垮径预应力砼梁上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文相应号梁 剪 内力值力 最 合力大。一 相应 。一相应剪力 。及相号粱应内力值弯矩对于人群荷载./.地。/。/.相应的剪力:。/。/.相应的/.表.土粱内力组合跨中截面粱 序荷载类别号 叮 。,.。一】 第一期恒载第:期恒载缸总恒载【可 人群 粱 汽车.挂车.汽人:.各截面钢束预应力损失平均值大跨径煎应力砼粱上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文表.预应力钢束与管道壁之间的摩擦损失叮。、 、 钢柬号?盯四分点平均值?盯,跨中平均值表由锚具变形、俐束叫缩引起的损失盯,、钢束号 . 四分点盯【跨中平均值表.分批张拉时砼弹性压缩引起的应力损失盯,。 钢束号盯“四分点平均值/跨中.平均值钢筋松弛引起的预应力损失盯,:.口。.砼收缩徐变引起的预应力损失盯:。盯妒, ,盯,?了面面百?一一对,及。按肖在标准条件养护卜砼达到%设汁强度的龄期根据试验确定为,对后加恒载。的加载龄:期一,按实际确定,往此假定一令设该构件所属的桥位位于野外一般地段,棚对湿度为一一查竖竺墨苎竺竺圭苎苎竺苎竺竺墨 ?,?塑三三查兰三堡塑主堂篁堡塞%,其理论厚度为跨中截面可得:。/.由此可得其相应的徐变系数终值为:妒。,妒。,妒【。,妒,、砼收缩应变终值为:。,.。跨中截面:口畸。:、.。? .同理可得/截面一;/哆引翌生竺塑竺韭细,。垒: . 三苎、.、. .、,.,.?.?.埘二.产./.一.爿一。/./.未考虑构造钢筋影响。.一?每?击一.大跨径债应力砼豢上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文. .。一。一?玎而面面顽五虿可?一舰如果考虑砼收缩和徐变大部分在浇筑桥面之前完成,则竽一铥?。./:.。:.可见梁板尽早架设,桥面铺装尽早跟上完成,由砼产生的收缩和徐变引起的预应力筋应力损失较少;表.各截面钢束预应力损失平均值及有效预应力札:总表预加应力阶段 使用阶段 钢束有效预应力。“ 。“?使用预加应力阶段一 阶段 “ 。 曲 女一。蓄 。跨中截面/截面.各种荷载作用下各种挠度的计算计算由预加应力引起的跨中:拱度,静则跨中上拱度,筹.?浙江大学工程硕士学位论文查坚堡墨兰竺竺上苎度的控制研究厂。.厂 恒载引起的跨中挠度第一期恒载:轷毒黧杀. 一. 山第二期恒载:耻三兰圣鱼曼:墨兰:兰垒墨墨 . 活载引起的跨中挠度趔:.。丛垒墨 : . :.式中:一跨中静活载弯矩.对于汽车一:。/.。. .对于汽车人:. .对于挂车一:.。.。.温度场引起简支梁的变形计算:.?查竺兰墨兰竺粱上拱度的控制研究 浙江大学工程硕士学位论文根据试验实测数据:,.。、。.,譬硎号主粱跨中挠度组合张拉完毕时预制梁的反拱度一/厶一.一.考虑温度的影响厶一/厶,一.? .短期使用荷载作用下的挠度为:一七坶七:卟缶一嗨呻 /.考虑温度的影响一”七鹭七一曲七:斗鹭?.“全部使用荷载作用下的总挠度考虑与时间相关的挠度变化考虑预应力砼梁的受力特性,对于由预应力产生的任意时刻的挠度,通常可足够精确地近似表示为:,一.,厶一。一似,/。厶【妒,】一,一/。/,。厶【妒,】, /。,./。,。.大瑚悒预应力砼椠上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文./.所以.对于荷载组合:厂一/,一,一妒,/严/厂,妒,】/.一.一/.、.?.肌“对于荷载组合:.预拱度的计算:短期荷载作用下的预拱度:肆/&卧一?.?.】.删“长期使用荷载作用下的预拱度:妒,敝.一。十虬.十妒,:坂:号厶.?.士.一综合以上两种荷载作用情况,则颓拱度设置值为.米梁三维有限元数值模拟用于有限元分析梁的各种技术参数见下表:表.预成力钢筋实际张拉力扣除阶段各种预应力损失后单位: ?一?西?一?苎:坚翌皇兰竺墨圭苎璺竺苎型塑塑里查兰三堡堕主兰堡笙壅根据.的计算方法,按图给出米梁跨中无预设拱度和预设拱度一.两种情况时/梁段的三维有限元网格分布。有限元网格划分时主要考虑到各根预应力钢筋在梁中的实际位置,并以预应力钢筋的位置作为节点坐标,梁体采用节点三维离散共计个单元和个节点,图?给出了米梁跨中无拱度及预设.拱度的/梁段的三维有限元网络分布。预应力对砼的作用力根据梁钢束布置图和预应力钢筋与砼之间无相对滑动假设,采用“荷载平衡法”分别等效到各个节点,其中,、和预应力筋的等效节点力按/计算。表中给出的是沿梁轴线图中方向上各节点的等效力。表.等效节点力钢索等效节点力从跨中到梁端截面编号 .、 .?.。?。一?一大舟慢预应力砼粱上拱度的控制研究浙江大学工程硕士学位论文表】等效节点力钢索等效节点力从跨中到梁端截由编号% . . 表等效节点力钢索等效节点力从跨巾到粱端截面 编号 :? 】 . .?】 . 计算结果分析工况一:在预成力十梁白重联合作用卜的反拱度及其应力分布?歹?一查竺堡竺兰竺兰竺皇塑竺型竺皇 ?塑婆查兰三堡堡主兰焦笙塞梁跨中最大反拱度:。.根据对应的梁的等效应力分布,梁:缘受到等效应力的作用,应力级别在.左右,而卜缘将受到等效胜应力的作用,最大等效压应力约为。工况二:在预应力梁自重十温度应力联