《混凝土梁桥》ppt课件

1、第四章 延续梁桥的计算本章主要内容延续梁桥内力计算徐变、收缩次内力计算根底沉降引起的次内力计算温度应力计算延续梁例如第三节 延续梁桥内力计算一、恒载内力必需思索施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上1、满堂支架现浇施工一切恒载直接作用在延续梁上2、简支变延续施工一期恒载作用在简支梁上，二期恒载作用在延续梁上3、逐跨施工主梁自重内力图，应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成简支变连续.swf4、顶推施工顶推过程中，梁体内力不断发生改动，梁段各截面在经过支点时要接受负弯矩，在经过跨中区段时产生正弯矩施工阶段的内力形状与运用阶段的内力形状不一致配筋必需满足施工阶段内力包络图延续梁顶推法施工

2、表示图液压千斤顶滑动安装 主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点外时 最大负弯矩与导梁刚度及分量有关 导梁刚接近前方支点 刚经过前方支点5、平衡悬臂施工分清荷载作用的构造表达约束条件的转换主梁自重内力图，应由各施工阶段时的自重内力图迭加而成二、活载内力1、纵向某些截面能够出现正负最不利弯矩，必需用影响线加载2、横向箱梁专门分析多梁式横向分布系数计算，等刚度法三、超静定次内力计算1、产生缘由构造因各种缘由产生变形，在多余约束处将产生约束力，从而引起构造附加内力(或称二次力)2、延续梁产生次内力的外界缘由预应力墩台根底沉降温度变形徐变与收缩四、变形计算必需思索施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同

3、的体系上根据恒载及活载变形设置预拱度大跨径时必需专门研讨大跨径桥梁施工控制预拱度设置原那么：某节点预拱度 = 一切在该节点出现后的荷载或体系转换产生的位移第四节 预应力次内力计算预应力初弯矩：预应力次弯矩：总预矩：M eNMy 0MMMN 0压力线：简支梁压力线与预应力筋位置重合延续梁压力线与预应力筋位置相差yNNMe yNMe 一、用力法解预加力次力矩直线配筋 力法方程 变位系数 赘余力 总预矩01111 Nx EIl3211 EIeNyNl 1eNxyN231111 )23(2311 10MeeNMeNeNMMMyyyN 压力线位置第五节 徐变、收缩次内力计算5.1 徐变、收缩实际收缩与荷

4、载无关徐变与荷载有关收缩、徐变与资料、配合比、温度、湿度、截面方式、护条件、混凝土龄期有关5 . 2混凝土变形过程回复弹性变形滞后弹性变形屈服应变弹性变形收缩5.3 收缩徐变的影响 构造在受压区的徐变和收缩会增大挠度； 徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏心，降低其承载才干； 预应力混凝土构件中，徐变和收缩会导致预应力的损失； 徐变将导致截面上应力重分布。 对于超静定构造，混凝土徐变将导致构造内力重分布，即引起构造的徐变次内力。 混凝土收缩会使较厚构件的外表开裂5.4 线性徐变 当混凝土棱柱体在继续应力不大与0.5Ra时，徐变变形与初始弹性变构成线性比例关系 徐变系数徐变与弹性应变之比eee

5、cccllllll ec / 混凝土棱柱体强度5.5 徐变、收缩量计算表达1、实验拟合曲线法建立一个公式，参数经过查表计算，各国参数取法不一样， fffddattBt, ss0sstt, 常用公式有：CEBFIP 1970年公式联邦德国规范1979年公式国际预应力协会FIP1978年公式我国 采用的公式2、徐变系数数学模型1根本曲线Dinshinger公式)1(00,tkte 徐变在加载时辰有急变 在加载初期徐变较大 随时间增长逐渐趋于稳定2徐变系数与加载龄期的关系徐变系数与加载龄期的关系 老化实际 不同加载龄期的混凝土徐变曲线在恣意时辰t(t)，徐变增长率都一样00, tt 随着加载龄期的增

6、大，徐变系数将不断减小，当加载龄期足够长时徐变系数为零 该实际较符合新混凝土的特性00, tt将Dinshinger公式运用与老化实际)1()1(000,0, eektktt)(0tkee 1 )(0 tkee1)( tke 先天实际 不同加载龄期的混凝土徐变增长规律都一样 混凝土的徐变终极值不因加载龄期不同而异，而是一个常值 该实际较符合加载龄期长的混凝土的特性 tt0),(1 )(0 tke 混合实际 对新混凝土采用老化实际，对加载龄期长的混凝土采用先天实际5.6 构造因混凝土徐变引起的变形计算1、根本假定不思索钢筋对混凝土徐变的约束作用混凝土弹性模量为常数线性徐变实际2、应力不变条件下的

7、徐变变形计算、应力不变条件下的徐变变形计算应力应变公式应力应变公式变形计算公式变形计算公式),(1),(),( tEyxyx LFkpdxdFyxyx),(),( LLkpkpkptdxxEIxMxMdxxEIxMxM),()()()()()()( ),(1 tkp 静定构造可以满足应力不变的条件静定构造可以满足应力不变的条件一次落架构造可以直接按该式计算一次落架构造可以直接按该式计算分段施工构造要思索各节段应力是分多分段施工构造要思索各节段应力是分多次在不同的龄期施加的次在不同的龄期施加的3、应力变化条件下的徐变变形计算、应力变化条件下的徐变变形计算1应力应变公式应力应变公式 时辰的应力增量

8、在时辰的应力增量在t时辰的应变时辰的应变),(1 1)( tEddb dd)()( 从0 时辰到 t 时辰的总应变 tbdtEtEt0),(1 1)(),(1 )()(00 2时效系数时效系数利用中值定理计算应力增量引起的徐变利用中值定理计算应力增量引起的徐变时效系数),(),()()(),()(0000 tttdtt ),()()(),()(),(0000 ttdttt ),(),(1 )()(),(1 )()(00000 ttEttEtb 从0 时辰到 t 时辰的总应变3松弛系数经过实验计算时效系数松弛实验松弛系数经过实验数据拟合0)( t 应应变变：令台座实验构件)()(0t 应力变化：

9、应力变化：)(),()(00 tRt),(),(1 )(),()(),()(0)(0000000 ttEtREtt ),(1),(11),(000 ttRt 近似拟合松弛系数),(000),( tet ),(111),(0),(00 tett ),(),(1/1),(000 ttt 令折算系数 EttEtb)()(),(1 )()(000 换算弹性模量EtE),(0 徐变应力增量4变形计算公式变形计算公式 LLkkkpdxIEMtMdxtEIMM )(),(1 05微分变形计算公式应力应变微分关系dttdEtdttdEdttd),()()(1)(0 dt时段内的微变形时段内的微变形),()()

10、,()(0 tddxEIMtMtddxEIMMdxEIMtdMdLkLkLkkp )()()(0ttc 5.7 构造因混凝土徐变引起的次内力计算 计算变形时次内力为未知数，必需经过变形协调条件计算 计算有两种思绪：微分平衡、积分平衡1、 微分平衡法Dinshinger法1微分平衡方程赘余力方向上 ),()(),()(0 tddxEIMtMtddxEIMMdxEIMtdMdLkLkLkkp 0 kpd根据施工 情况确定两跨连续梁),()(),(),(11011100 tdXtdtddxEIMMPLk )()()(1111tdXdxEIMMtdXdxEIMtdMLkkLk ),()(),()(),

11、()(1111 tdtXtddxEIMMtXtddxEIMtMLkkLk 微分平衡方程PX1101110 0),()()(110111111 tdXtXtdXdPkp徐变稳定力2简支变延续 010 X0),()()(1111111 tdtXtdXP1),()( tket按老化实际解微分方程得：1)()(110 teXtX1111/ pX 1 )(210 teMMMgggt两跨连续梁成桥弯矩一次落架弯矩徐变后弯矩徐变稳定力3其它施工方法 1),()( tkek按老化实际解微分方程得：1)()()(10110 teXXtX1111/ pX 1)()(1210 teMMMMggggt0),()()(

12、110111111 tdXtXtdXP两跨连续梁成桥弯矩一次落架弯矩徐变后弯矩4一次落架施工 解微分方程得：0)(1 tX0),()()(111111 tdtXtdX两跨连续梁011011 PX 一次落架施工延续梁徐变次内力为零 5各跨龄期不同时 ),(),(),(),(),(),(),(),(),()2(1121)1(1121)2(1121)1(12)2(1121)1(112101111 tdtdtdxtdtdtdtdtdtdxdxdtptptkedttd ),(按老化实际以梁段的时间为基准t ，那么梁段加载 时 间 历 程 为 t = t +111)(21),(),( eeetdtdtkt

13、k )2(1)1(11)2(11)1(111111pppee 令),(),(),(),(),(),(),(),(),()2(1121)1(1121)2(1121)1(12)2(1121)1(112101111 tdtdtdxtdtdtdtdtdtdxdxdtptp0)(111110111 ttptdxdxx )2(1)1(11)2(11)1(111111pppee 1)()(101101 111 texxxt解得： 1111/ px解得：6多跨延续梁 0)(*10* ittitFdXdDXXF nnnnnF .2111211TimiititittmeCXDFXXX01 7预应力等效荷载徐变次内

14、力由于徐变损失，预加力随着时间变化，援用平均有效系数CC=Pe/PpPe徐变损失后预应力钢筋的平均拉力；Pp徐变损失前预应力钢筋的平均拉力CMXMMXMMMMNtNgtgNtgtt111111 2、换算弹性模量法(Trost-Bazant法)1平衡方程赘余力方向上 根据施工 情况确定两跨连续梁0),()(0 LkLkkpdxtEIMMdxIEMtM 01111 ptX dxIEMMLkk 11 LkpdxtEIMM),(01 2一次落架时根据施工 情况确定两跨连续梁01 tX00 LkdxEIMM01 p3各跨龄期不同时 LLLLLptEIdxMMtEIdxMM22110011101),(),

15、( LLLLLIEdxMIEdxM 02221121114多跨延续梁 0 DXFkt nnnnnF 2111211.TnpppD.,21 第六节 根底沉降引起的次内力计算一、沉降规律假定沉降规律与徐变一样沉降终极值1)()()( tpddet),(),()()( ttdd沉降速度系数二、变形计算公式变形过程瞬时沉降长期沉降沉降+徐变瞬时沉降弹性及徐变变形沉降徐变增量变形dpLdkdLLkckkpdxIEMtMdxIEMtMtdxEIMM )()(),(1 0 沉降弹性增量变形后期沉降本身变形三、力法方程0111111110 dpddtpxxx 墩台根底沉降规律与徐变变化规律类似时 墩台根底沉降

16、瞬时完成时0111110 tpxx d1111 010 x0)(1111 dpdtxx 0111 ddx 0 dp 徐变使墩台根底沉降的次内力减小 延续梁内力调整措施 最好的方法是在成桥后压重 经过支承反力的调整将被徐变释放第七节 温度应力计算一、温度变化对构造的影响产生的缘由：年年温差、日照、砼水化热年年温差：构件的伸长、缩短；延续梁设伸缩缝拱桥、刚构桥构造次内力日照温差：构件弯曲构造次内力；线性温度场次内力非线性温度场次内力、自应力线性温度梯度对构造的影响非线性温度梯度对构造的影响温度梯度场二、自应力计算温差应变 T(y)=T(y) 平截面假定 a(y)=0+y温差自应变 (y)=T(y)

17、-a(y)=T(y)-(0+y)温差自应力 s0(y)=E(y)=ET(y)-(0+y)截面内程度力平衡求解得 hchhAyAdyybyTEdyybyyTEdyybyEN0)()()()()()()(00 hchchcIdyyyybyTEdyyyybyyTEdyyyybyEM0)()()()()()()()(0 截面内力矩平衡 hchcdyyyybyTIydyybyTA)()()()(0 三、温度次应力计算力法方程 11x1T1T0温度次力矩温差次应力)(2121llllT 1M x M1TT IyMts 四、我国公路桥梁规范中规定的温度场桥面板升温5度偏不平安我国铁路桥梁规范中规定的温度场我

18、国铁路桥梁规范中规定的温度场yeTyT 0)(英国桥梁规范中规定的温度场第八节 延续梁例如一、简支变延续施工延续梁桥 美国 Sidney Lanier Bridge引桥跨径：120-foot ，180-foot截面：T梁，梁高90 inches预应力：裸梁采用先张法预应力二期恒载采用钢绞线12股衔接采用粗钢筋主梁预制主梁吊装梁重116吨后期预应力钢筋张拉桥面浇筑二、挪动模架施工延续梁桥南京长江二桥北引桥跨径：1630m+550m截面：箱梁，梁高1.5m，2.5m预应力：双向预应力体系主梁配纵向预应力筋桥面板配横向预应力筋跨径布置3200/2147550236.32506030 3040 13020602%7514