关于对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析

1、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构造刚度大、变形孝行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震才能强等优点,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展了观测,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构造计算方法主要包括：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构

2、造的实际施工历程,得到桥梁构造在各个施工阶段的位移和受力状态,同时,能较好地考虑构造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,首先必须进展正装计算。施工预拱度应按照桥梁构造实际施工加载顺序的逆过程来进展构造行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁构造各阶段中间状态去指导施工,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根据,以倒装计算结果作为预拱度控制的根据。一、桥梁构造的理论计算1、关于压应力控制值问题如均采用50混凝土,到达设计强度的80%进展张拉,按三国标准容许压应力比拟见表1。表1运营及预加力阶段压应力控制比拟Pa标准运营阶段预加

3、力阶段英国BS540020.016.0中国JTJ023-8517.521.0美国标准(94)22.522.0从表1知,运营阶段压应力容许值中国标准偏低,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%。签于中国施工程度的实际情况;另还有许多因素在设计中是很难准确计算的,假设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。在详细进展桥梁设计时,要求构造各截面的应力具有一定的平安储藏,对截面正应力,一般要求在不利荷载组合下,还应保持2.03.0Pa的压应力储藏。2、剪力滞效应剪力滞效应在混凝土箱形梁

4、设计中应该考虑,特别是簿壁箱形宽翼缘截面,不能无视其剪力滞效应。剪力滞效应考虑过多,对钢筋混凝土构造只不过多配筋,造成一些浪费;而对预应力混凝土构造,由于翼缘板上的法向应力不均匀,假设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,比拟各国标准现阶段箱形梁桥设计可参考德国标准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。标高用水准仪进展测量,根据各节段施工次序,每一节段按三种

5、工况对主梁挠度进展平行独立测量,互相校核。轴线使用全站仪和钢尺等进展测量,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,用远点控制近间隔 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,两者比拟后,可检验施工质量。2、主梁立模标高的测量用精细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展复测,监控单位不定期进展抽测。3、

6、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一样时,对称截面的相对高差可直接进展测量和分析比拟。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展通测,确保全桥线形的协调性。三、线形控制原理与技术1、预拱度控制主梁悬浇段的各节段立模标高可按下式确定Hi=H0+fi+(-fi预)+f篮+fx(1)式中:Hi为待浇筑段主梁底板前端底模标高;H0为

7、该点设计标高;fi为本施工段及以后浇筑的各段对该点的影响值;fi预为本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值;f篮为挂篮弹性变形对该施工段的影响值;fx为由徐变、收缩、温度、构造体系转换、二期恒载、活载等影响值。上述各参数在有限元倒向分析根底上,根据实测信息,对计算预拱度进展调整和预测,确定最正确预拱度。2、预拱度指令预拱度是主梁线形控制的主要参数,也是决定主跨和边跨能否顺利合拢,应力分布是否合理的关键。施工预拱度指令,一般由监测监控单位拿出方案,经设代组计算审核后,桥梁专业监理工程师签字才能组织施工。施工预拱度指令除保证其合理性、科学性外,下达时间应保证施工的连续性和及时性。四、主梁构造应变测量与应力分析1、布点时间在主梁钢筋布置根本就绪、混凝土浇筑之前,在控制断面预埋传感元件,并做好相应的防护工作。对于预应力混凝土梁桥,主要是测试和控制桥梁构造纵向应力。因此,布点时,传感元件沿纵向(桥的里程或桩号方向)布置,用铁丝捆扎在主梁纵向钢筋的上(下)缘。2、传感元件测试原理及其应变测量混凝土应力测试传感元件类型较多,目前通常使用钢弦应变计,其测试效果较好。钢弦传感器应变与频率间的关系通常是以标定表和折线图的形式给出的,用二次曲线或三次曲线进展最小二乘拟合,便能得到较好数学表达式。综上所述，对大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测，至